2

Persamaan Tuning

Metode PRC (process reaction curve) didasarkan pada aproksimasi proses menggunakan model FOPDT

Langkah-langkah:1. Masukkan U dalam fungsi step

2. Observasi perilaku ym(t)

3. Cocokkan model FOPDT:

3

Tuning Relations

Respon proses

Penyetelan menggunakan korelasi: Cohen-Coon Integral error: ISE, IAE atau ITAE

4

Cohen-Coon Tuning

Model: FOPDT Spesifikasi kinerja:

Untuk mendapatkan

1/4 rasio peluruhan penurunan cepat pada

amplitudo osilasi

Rasio peluruhan

Overshoot

Untuk sistem orde dua:

5

Cohen-Coon Tuning

Contoh:

6

Cohen-Coon Tuning Cohen-Coon: Servo

Kontroler PID lebih baik dari PI Gain kontroler lebih agresif/tinggi Respon tidak diinginkan untuk banyak kasus

7

Cohen-Coon Tuning

Cohen-Coon: Regulatori

Osilasi lebih tinggi Lebih agresif

8

Persamaan Integral Error

1. Integral of absolute error (IAE):

2. Integral of square error (ISE):

Hukumannya besar ISE memiliki sifat matematika yang baik: differentiable, kontinyu

3. Integral time-weighted absolute error (ITAE): hukuman error yang lama ITAE lebih konservatif ITAE lebih disukai

9

Persamaan ITAE

Pilih Kc, I, dan D yang meminimisasi ITAE: Untuk model FOPDT, selesaikan:

Disain untuk perubahan Beban (load) dan setpoint mendapatkan optimum ITAE yang berbeda

10

Persamaan ITAE

Dari tabel didapatkan: Setpoint

Load

Contoh Gunakan pendekatan integral error untuk mendapatkan parameter

kontroler untuk proses dengan fungsi alih

untuk perubahan beban

11

Integral Error Criteria

12

Integral Error Criteria

Contoh 2: Disain untuk perubahan setpoint dan load dari proses dengan fungsi alih

13

Integral Error Criteria

14

Persamaan Tuning

Pada semua korelasi, gain kontroler seharusnya berbanding terbalik dengan gain proses

Gain kontroler naik ketika dikenaik aksi derivatif Gain kontroler berkurang sebesar kenaikan / Konstanta waktu integral dan konstanta derivatif

seharusnya naik sebesar kenaikan / Umumnya: d/I = 0,25

Persamaan tuning Ziegler-Nichols dan Cohen-Coon menghasilkan pengontrolan yang agresif dengan respon berosilasi (perlu detuning)

15

Bidang Penyetelan Kontroler

Apa itu penyetelan kontroler Penyettingan kontroler hingga kinerja sistem kontrol memuaskan

Kenapa? Informasi proses mungkin tidak lengkap atau tidak akurat -- tidak

mungkin mendisain kontroler didasarkan pada model Informasi proses mungkin tidak akurat -- penyetelan mungkin

diperlukan untuk setelan kontroler yang sangat baik

Keuntungan Model proses tidak diperlukan

Kerugian Membosankan dan banyak makan waktu Sulit untuk mendapatkan parameter kontroler terbaik

16

Trial and Error Tuning Ide dasar

Irisan antara kestabilan dan kinerja

Ultimate gain Kcu

Definisi: Ultimate gain Kcu adalah harga terbesar dari gain kontroler Kc yang dihasilkan dalam stabilitas lup tertutup saat kontroler P saja yang digunakan

Bagaimana mengestimasi Kcu

Teoritis Eksperimental: Naikkan Kc hingga hasil lup kontrol siklik secara kontinyu -- berosilasi tetap

dengan amplitudo konstan

Hati-hati!Kejenuhan kontroler

17

Trial and Error Tuning

Prosedur1. Hilangkan aksi integral dan derivatif dengan menset D minimum dan I maksimum

2. Set Kc pada harga rendah dan kontroler diset otomatis

3. Naikkan Kc sedikit demi sedikit hingga terjadi siklik kontinyu pada perubahan beban atau setpoint

4. Kurangi Kc dengan dibagi 2

5. Turunkan I sedikit demi sedikit hingga terjadi lagi siklik kontinyu. Tetapkan I 3 dari harga ini

6. Naikkan D hingga terjadi lagi siklik kontinyu. Tetapkan I 1/3 dari harga ini

Kerugian Makan waktu Siklik kontinyu mungkin tidak dapat disetujui Tidak bisa diterapkan untuk proses tak stabil Beberapa proses sederhana tidak punya ultimate gain

18

Metode Siklik Kontinyu

Langkahnya:1. Secara eksperimen tentukan harga ultimate gain Kcu

(trial-and-error)

2. Tentukan periode yang menghasilkan osilasi tetap -- ultimate period Tu

3. Hitung parameter kontroler PID dengan Kcu dan Tu:

Tu/8Tu/2Kcu/1.7PID

-Tu/1.2Kcu/2.2PI

--Kcu/2P

DIKcKontroler

19

Metode Siklik Kontinyu

Catatan Tersedia 1/4 rasio peluruhan Keuntungan:

Hanya perlu satu pencarian trial-and-error Rentang keselamatan yang besar untuk Kc

Kerugian Sangat berosilasi

Modifikasi (ZN termodifikasi)

20

Metode Siklik Kontinyu

Contoh:

Secara eksperimen: Kcu = 0,95 dan Tu = 12Secara perhitungan

21

Metode Siklik Kontinyu

Contoh