konsep umpan balik dan tanpa umpan balik

7/21/2019 konsep umpan balik dan tanpa umpan balik

http://slidepdf.com/reader/full/konsep-umpan-balik-dan-tanpa-umpan-balik 1/20

BAB 1

K ONSEP UMPAN-BALIK DAN TANPA UMPAN-BALIK.

Pendahuluan

Pada bahasan ini menjelaskan konsep sistem kontrol umpan balik (feedback ) dan

tanpa umpan balik (control feedfoward). salah satu permasalah yang dihadapi industri

yang bergerak dalam bidang proses (seperti industri kimia, makanan, pulp, pupuk,

minyak dan gas) adalah regulasi atau pengontrolan berbagai variabel proses pada titik-

titik kerja yang diharapkan. Beberapa variabel proses yang umum dilakukan

pengontrolan diantaranya adalah temperature fluida (atau gas) pada sistem heat exchanger , tekanan pada reaktor, laju fluida pada pipa, level pada tanki penampung,

konsentrasi bahan kimia dan sebagainya. alam bab ini akan dibahas dua skema kontrol

P! lanjut yang dapat dijumpai di !ndustri Proses yaitu" skema Feedfoward dan

feedback control. #etelah menyelesaikan bab ini, diharapkan mahasiswa dapat

memahami sesuai tujuan yang diharapkan.

Tujuan khusus:

$. %ampu menjelaskan prinsip kerja kontrol umpan-balik dan tanpa umpan-balik

&. %ampu menjelaskan kontrol umpan-balik dengan #istem gangguan

'. %ampu menjelaskan kontrol umpan-balik #istem inamik

. %ampu menjelaskan kontrol umpan-balik #istem regeneratif

. %ampu menjelaskan prinsip-prinsip disain system kontrol

*. %ampu menjelaskan perbandingan kontrol lup tertutup dengan terbuka

sehingga mampu menetukan system kontrol mana yang akan dipakai untuk

aplikasi yang sesuai.

+. %ampu memodifikasi atau mendisain system kontrol.

1.1 Konsep kendal u!pan "alk dan #anpa u!pan-"alk

i dalam teknik kendali automatik faktor umpan-balik memegang peran yang

sangat penting, karena dengan cukup meyakinkan telah mampu menggantikan tugas

operator secara automatik . #istem kendali loop terbuka (tanpa umpan- balik)

sebagaimana ditunjukan melalui diagram blok pada ambar $.l, dioperasikan secara

langsung oleh sinyal .tunggal dari masukannya. i dalam sistem ini tidak terdapat

$



2

piranti koreksi keluaran dan tidak dilengkapi komponen mek anik untuk memperbaiki

atau mengkompensasi karakteristik sistem, manakala terjadi penyimpangan penampilan

operasi dari komponen pendukung system tersebut. i fihak lain, sistem kendali loop

tertutup (berumpan- balik) sebagaimana ditunjukan melalui diagram blok dan grafik

aliran sinyal pada ambar $.&, diaktifkan oleh dua buah sinyal yaitu sinyal masukan

dan sinyal umpan-balik yang berasal dari keluaran sistem. #inyal umpan- balik

memberikan aksi, mek anisme korelasi secara mandiri di dalam pengendalian sistem

sebagaimana akan dijelaskan berikut ini.

ambar $.$ #istem oop terbuka (non-feedback).

ambar $.&. #istern oop tertutup (feedback).

#inyal keluaran C(s) diukur oleh sensor H(s), yang menghasilkan sinyal umpan- balik

B(s). omperator membandingkan sinyal umpan- balik B(s) ini dengan sinyal masukan

(referensi) R(s), dan membangkitkan sinyal aksi E(s), yang merupakan hasil ukur antara

R(s) dan B(s). #inyal aksi ini untuk menjalankan proses G(s) guna mendapatkan

keluaran C(s) yang diharapkan setelah melalui reduksi kesalahan E(s). /mpan-balik

yang diartikan sebagai pengaturan atau pengendalian automatik yang dapat diterapkan

di dalam berbagai sistem. #ebagai contoh pengendalian temperatur suatu ruangan yang

harus terjaga konstan. 0ika pengaruh suhu luar dimungkinkan lebih dari satu variabel

demikian pula suhu dari dalam ruangan itu sendiri, maka sistem pengendali temperatur

ini akan lebih kompleks dari pada yang ditunjukkan oleh ambar $.&.

1.$. Sens#%#as U!pan-Balk.



3

#alah satu tujuan utama dari pemakaian umpan- balik di dalam system kendali

adalah untuk memperkecil atau mengur angi variasi parameter yang mengganggu

sensitivitas sistem tersebut. Parameter-parameter suatu sistem selalu berselang-seling

dengan waktu sehingga dapat mengganggu atau merubah karakteristik sistem tersebut,

sebagai misal temper atur ambang yang tidak tetap dan sebagainya. #ecara konseptual,

sensitivitas adalah ukuran ketepatan umpan balik di dalam mengurangi pengaruh semua

variasi dalam penampilan sistem.

#ecara kuantitatif, sensitivitas untuk loop terbuka adalah C(s) = G(s) R(s).

atakanlah bahwa variasi parameter G(s) berubah menjadi [G(s) !G(s)",

dimana [ G(s) " ## [ !G(s) ".eluaran dari sistem loop terbuka kemudian berubah menjadi "

C ( s)+∆C (s )=[G (s )+∆G (s ) ] R (s ) 111111.. ($.$)

emikian pula halnya untuk sistem loop tertutup, keluarannya adalah "

akan berubah menjadi "

2ariasi !G(s) yang terjadi pada G(s) merupakan jalur fungsi alih arah maju.

%engingat [ G (s) " ## [ !G(s) " , maka variasi pada keluarannya dapat ditulis "

11111111.. ($.&)

ari persamaan ($.$) dan ($.&) bila kita membandingkan perubahan pada keluaran

antara sistem loop terbuka dan sistem loop tertutup terlihat bahwa perubahan keluaran

pada sistem loop tertutup, secara praktis akan berkurang karena adanya faktor pembagi

[$ G(s) H(s)" yang nilainya lebih besar dari satu. Batasan tentang sensitivitas dapat

digunakan untuk menguraikan variasi relatif semua fungsi alih %(s) = C(s) & R(s)

terhadap variasi G(s) yang didefinisikan sebagai "

/ntuk pertambahan variasi yang kecil pada G(s), sensitivitas dapat ditulis dalam bentuk

kualitatif sebagai "



4

dimana '

%

G menyatakan sensitivitas dari fungsi alih (%) dengan memperhatikan proses(G). Berkenaan dengan definisi di atas, maka sensitivitas dari sistem loop tertutup dapat

ditulis "

111($.')

emikian halnya sensitivitas untuk sistem loop terbuka adalah "

alam hal ini % = G

engan demikian, sensitivitas dari suatu sistem loop tertutup dengan memperhatikan

variasi dalam G, adalah dikurangi oleh faktor ($ GH), sedang bila dibandingkan

dengan memperhatikan H , sensor umpan-baliknya didapat "

1111..($.)

Persamaan di atas menunjukan bahwa untuk harga GH yang besar terutama harga H ,

maka sensitivitas umpan-balik dari sistem akan mendekati satu. engan demikian

dengan berubahnya harga H dapat mempengaruhi keluaran system secara langsung.

3leh sebab itu penerapan elemen umpan-balik ini sangat besar manfaatnya di dalam

mempertahankan kesetabilan sistem tanpa mengubah atau mengatur komponen yang

ada di dalamnya. Pemakaian umpan-balik dalam suatu sistem kendali sungguh

mengagumkan, kar ena variasi parameter yang dapat mengganggu sensitivitas sistem

dapat dikurangi. /ntuk mencapai tingkat akurasi yang tinggi dari system loop tertutup,

komponen G(s) dipilih yang memiliki spesif ikasi setepat mungkin agar tujuan sistem

dicapai optimum. 4amun demikian komponen sensor umpan balik H(s) pun perlu

diseleksi dengan cermat. G(s) dibuat menyerupai elemen daya dan H(s) dibuat

menyerupai elemen pengukur yang beroperasi pada tingkat daya rendah, maka

pemilihan akurasi untuk H(s) jauh lebih mahal daripada G(s). %isalnya biaya tersebut



5

dikarenakan adanya tuntutan sensitivitas sistem yang tinggi dengan menyertakan sistem

umpan-balik dan sistem penguatan khusus.

Pada sistem loop terbuka memiliki faktor penguatan G(s), sedang pada system loop

tertutup adalah G(s) [$ G(s) H(s)". 3leh sebab itu dengan menggunakan umpan-balik

penguatan sistem akan terkurangi dengan faktor yang sama dan sensitivitas sistem

terbebas dari variasi parameter yang mengganggunya.

#ebagai contoh tentang sensitivitas suatu sistem, akan dijelaskan melalui diagram

skema sistem kendali kecepatan seperti ambar $.'.a, yang mana system dapat

dioperasikan dalam modus loop terbuka maupun loop tertutup. 5dapun grafik aliran

sinyal sistem tersebut seperti ambar $.'.b.

(a)

(b)

(c)

ambar $.'. #istem kendali kecepatan (a), rafik aliran sinyalnya (b), dan

rafik aliran sinyal tereduksi (c).

rafik aliran sinyal tereduksi dengan 6 7 8 dari sistem ter sebut sebagaiman ditunjukan

pada ambar $.'.c. dimana"



6

onstanta variasi untuk sensitivitas operasi modus loop terbuka besarnya adalah satu,

sedang sensitivitas untuk modus loop tertutup da pat dievaluasi melalui grafik aliran

sinyal ambar$.'.c yaitu"

111111 ($.)

9ormulasi persamaan ($.) dapat juga diperoleh dengan mensubstitusikan (s) 7 :

(6#;$) dan <(s) 7 6 pada persamaan ($.').

/ntuk pemakaian sistem ini, kita dapat menetapkan harga l:6 7 8,$8 dan ($ 7 6):6 7

$8. 0adi dari persamaan ($.) kita peroleh"

ari uraian di atas dapat dipahami bahwa sensitivitas adalah mer upakan fungsi dari s

yang harus dievaluasi pada setiap perubahan frekuensi. Pada frekuensi tertentu,

misalnya s 7 j 7 j $, besar sensitivitas sistemnya adalah"

0adi sensitivitas dari sistem kendali kecepatan loop ter tutup pada frekuensi tertentu tadi

terkurangi oleh sebuah faktor 8,$8 atau $8= bila dibandingkan dengan yang dimilik i

oleh sistem loop terbuka.

1.&. Pe!akaan U!pan-Balk Pen'endalan Ss#e! Dna!k.

Perhatikanlah diagram blok dasar suatu sistem seperti ditunjukan pada

ambar$.. 9ungsi alih loop terbuka dari sistem tersebut adalah "

>ang mana mempunyai pole nyata pada bidang datar s sebesar s 7 - ?.



7

@valuasi respons dari sistem terhadap unit impulse masukan (untuk unit impulsa A(s ) 7

$), keluaran untuk sistem tanpa umpan-balik adalah "

ambar $.. #istem upan-balik sederhana

dan untuk sistem berumpan-balik adalah

engan mencari transformasi aplace (inverse) dari persamaan di atas, didapat

c(t) 7 e -?t (untuk sistem tanpa umpan-balik) 111111 ($.*)

7 e (k* )t (untuk sistem pakai umpan - balik) 1111... ($.+)

Aespons-respons di atas dapat digambarkan grafiknya seperti ambar $..

ambar $. Aespon impulsa dari sistem gambar

Aespon impulsa untuk sistem tempat umpan-balik dengan lokasi pole di titik s 7 - a

ditunjukkan pada ambar$.. Aespons aslinya berbentuk eksponensial menurun atau

mundur dengan tatapan waktu sebesar"

+ 7 A.

/ntuk harga yang positif, dengan adanya umpan- balik ini akan menggeser pole lebih

negative lagi hingga mencapai

s 7 - (?;)

#ehingga tatapan waktunya berkurang sebesar

l:(k;?).

emikian halnya akan menaikan dinamika sistem secara menerus hingga menjadi

lebih cepat, sebagai contoh menurunnya respon transient yang lebih cepat seperti pada



8

ambar $.. ari contoh di atas dapat disimpulkan bahwa umpan- balik mengendalikan

dinamika sistem dengan mengatur lokasi dari polenya. Perlu pula dicatat bahwa umpan-

balik disini dapat menjelaskan beberapa kemungkinan tentang ketidak stabilan sistem.

alam hal ini yaitu sistem loop tertutup biasa saja tidak stabil walaupun pada loop

terbuka stabil. #atu contoh lagi yaitu sistem kendali kecepatan seperti ditunjukkan pada

ambar $.'. atakan sistem dimaksud mempunyai langkah input,

@r(s) 7 5:s,

dimana 5 adalah suatu konstanta. Aespons keluaran sistem tersebut seperti grafik untuk

operasi loop terbuka, t 7 8

/ntuk operasi loop tertutup

engan mencari transformasi aplace persamaan di atas, didapat. untuk operasi loop

tertutup)

111111111($.C)

/ntuk operasi loop tertutup)

111111111..($.D)

imana tetapan waktu sistem loop tertutup.

ari persamaan di atas tampak bahwa tetapan waktu (6) untuk loop terbuka cukup

besar, respon transient kecil, dan hanya ada satu pilihan untuk mengganti motor dengan

motor lain yang memiliki tetapan waktu kecil. /ntuk selanjutnya persyaratan modus

loop tertutup yang memiliki tetapan waktu yang lebih rendah (Ec) dengan mudah dapat

diatur dengan memilih dan menetapkan harga . 6 yang paling cocok. Pengurangan

tetapan waktu yang



9

berlebihan atau tak terbatas pasti tidak dapat dilakukan. ari ilustrasi di atas dapat

disimpulkan bahwa pemakaian umpan-balik pada pengendalian sistem dinamik adalah

cara yang terbaik.

1.(. Pen'endalan Sn)al *an''uan Me!aka U!pan-"alk

ambar $.* menunjukkan grafik aliran sinyal dari sistem loop tertutup dengan

sinyal gangguan 6 pada jalur arah maju. Aasio antara keluaran (s) dengan sinyal

gangguan 6(s) jika A(s) 7 8, dapat ditemukan dengan menggunakan formulasi grafik

aliran sinyal dengan hasil"

111111111..($.$8)

jika

melebihi range k erja s, maka persamaan ($.$8) berubah menjadi

ari persamaan di atas akan terlihat bahwa jika $(s) dibuat cukup besar , maka efek

gangguannya dapat dikurangi dengan umpan-ba!iknya.

ambar $.*. #istem loop ter tutup dengan sinyal gangguan.

ini kita bahas mengenai efek gangguan torsi beban dari sistem kendali kece patan

sebagaimana ditunjukkan pada ambar $.'.a imisalkan torsi beban berupa sinyal

langkah yaitu 6(#) 7 & s, diman 5 sebuah konstanta. engan mengacu pada graf ik

aliran sinyal sebagaimana ditunjukkan pada ambar $.'.b. perubahan kecepatan akibat

torsi beban F @$(s) 7 8G, adalah "

/ntuk oper asi loop terbuka t 7 8

111111111..($.$$)



10

/ntuk operasi loop tertutup

11111111..($.$&)

esalahan kecepatan tunak (steady state) akibat beban terpasang dirumuskan sebagai"

111111111.($.$')

engan memakai persamaan ($.$$), kesalahan kecepatan tunak untuk loop tertutup akan

didapat"

11111111.($.$)

dan11111111.($.$)

Aasio antara kesalahan kecepatan keluaran tunak dengan torsi beban pada loop terbuka

dan loop tertutup didapat dari persamaan ($.$) dan ($.$), yaitu "

9aktor - - - b pada penyebut merupakan efek gangguan pada respons loop tertutup

yang keberadaannya masih dapat dipertimbangkan dari pada yang terjadi pada loop

terbuka. ari analisis di atas tampak bahwa pemakaian umpan-balik dapat mengurangi

adanya efek gangguan dan sinyal desau pada jalur arah maju dari loop umpan-balik.

/mpan-balik dapat pula diartikan seperangkat elemen tambahan yang disebut pengukur

sensor < yang dapat membangkitkan desau. #elanjutnya efek desau pada penampilan

sistem akan dibicarakan berikut ini. ambar $.+ menunjukkan grafik aliran sinyal suatu

sistem dengan sinyal desau 4(s) pada jalur umpan-balik. engan menggunakan

formulasi penguatan untuk grafik aliran sinyal diperoleh hasil sebagai berikut"

/ntuk harga penguatan loop yang besar

persamaan di atas dapat disederhanakan menjadi "



11

ambar $.+. #istem loop tertutup dengan pengukuran desau

3leh sebab itu efek desau pada keluarannya dapat ditulis

111111111.($.$*)

0adi untuk penampilan sistem-sistem yang optimum, pengukur sensor < $(s) harus di

disain maksimum, yang ekivalen dengan rasio maksimum antara sinyal:desau dari

sensornya. #ensor umpan-balik harus memiliki variasi parameter yang rendah agar

sensitivitas maksimum (' % H 7$) dicapai. emikian pula rasio sinyal desau untuk

sensornya harus tinggi. Biasanya hal tersebut mudah didisain dan dirakit dengan

menyiapkan komponen yang spesifik dan murah, k arena elemen umpanbalik ini akan

di pakai untuk operasi daya kecil. esimpulan umum dari pemakaian umpan-balik

sebagaimana dijelaskan di atas antara lain ialah sensitivitas sistem terjaga dar i

gangguan, respons transient meningkat, dan sinyal gangguan pada sistem dapat

diminimisir. Berikut ini akan dikemukakan mengenai pemakaian umpan-balik pada

sistem kendali temperatur sebagaimana diilustrasikan pada ambar $.+. Pada system

tersebut diharapkan dihasilkan aliran cairan panas yang ajeg dengan temperature

terkendali. 6emperatur cairan yang mengalir diatur secara automatis oleh sensor umpan-

balik (sebut ia thermocouple) yang mana tegangan keluaran yang dihasilkan (et) ini

harus dikurangkan dari tegangan kesalahan e, atau e 7 er - et.

Besar tegangan kesalahan e ini akan mengatur arus elemen pemanas i c (masukan panas

untuk cairan) melalui penyearah gelombang penuh berupa #A . /ntuk mengurangi

kompleksitas dari sistem tersebut, beberapa asumsi penyederhanaan penting dapat

ditulis sebagai berikut " 0umlah cairan pada saluran masukan dan keluaran yang melalui

tanki adalah sarna, oleh karenanya tinggi permukaan cairan dalam tanki selama operasi



12

tetap konstan. airan dalam tanki terisolasi dengan baik, sehingga temperatur cairan

yang keluar melalui saluran keluaran dapat dinyatakan bertemperatur /.

!solasi disekitar dinding tanki dijamin baik, sehingga tidak dipengaruhi suhu luar (rugi

temperatur 7 8). emikian juga tak ada suhu yang tersimpan di dalam dinding tanki.

3perasi dari rangkaian #A adalah linear, dalam hal ini 0e = - se

dimana - s adalah penguatan rangkaian dalam satuan 5:2.

Persamaan kesetimbangan antara cairan yang masuk dan yang keluar ini adalah" 0umlah

panas yang dihasilkan oleh e$emen pemanas 7 jumlah panas yang tersimpan dalam

tanki ; jumlah panas yang dipindahkan oleh cairan yang mengalir keluar. Penyataan

tersebut secara matematik dapat ditulis "1111111..($.$+)

imana"

% 7 %asa cairan dalam tanki

7 Panas spesifik cairan

H7 erapatan aliran

I 7 2olume aliran cairan o

B 0 7 6emperatur cairan yang mengalir

A 7 6ahanan elemen pemanas

engan mensubtitusikan semua variabel operasional di atas, termasuk harga

pengurangnya, maka persamaan ($.$+) dapat ditulis sebagai "

11.. ($.$C)

(a)



13

(b)

ambar$.C. #istem kendali temperatur (a), dan iagram blok sistemnya (b)

Pada persamaan yang ditulis di atas semua harga pengurangannya telah diasumsikan

bahwa (Je)& 7 3. 5dapun untuk operasi kondisi tunak dengan harga pengurang 7 8,

akan diperoleh persamaan "

11111111($.$D)

engan mengurangkan persamaan ($.$D) dari ($.$C), akan didapat persamaan baru yang

menyatakan harga pengurangan disekitar daerah operasi sistem sebagaiK

1111..($.&8)

5dapun kesalahan pengurangan dinyatakan dengan "

111111111.($.&$)

imana

1111111111.($.&&)

t adalah konstanta dari sensor temperatur.

engan mencari tranformasi aplace dari persamaan ($.&8), ($.&$) dan ($.&&) serta

menyusunnya kembali, didapat "

111111111..($.&')

111111111..($.&)

11111111111..($.&)

dimana



14

ari persamaan ($.&'), ($.&) dan ($.&), kita dapat menggambarkan diagram blok

sistemnya seperti ambar$.C.b, dimana fungsi alih untuk loop tertutup tersebut adalah "

dan !/(s) adalah perubahan temperatur yang terjadi pad a cairan yang mengalir yang

dikategorikan sebagai gangguan masukan sistem, yakni $:( %s ; $).

atakanlah sinyal pengganggu !/ menjadi nol, perubahan temperature cairan yang

mengalir disebabkan oleh suatu pergantian langkah yang tidak diinginkan (J@) pada

tegangan referensi, yaitu "

ari persamaan di atas dengan mudah dapat diamati bahwa perubahan temperatur

cairan yang disebabkan oleh pergantian dengan faktor untuk loop tertutup

emikian halnya, bila referensi masukan dapat dipertahankan tetap, misal Jer 7 8,

pergantian langkah JL pada temperatur cairan akan menyebabkan perubahan temperatur

keluaran yaitu "

0adi perubahan temperatur cairan yang mengalir keluar yang disebabkan oleh perubahan

temperatur cairan yang masuk ke dalam tank i dapat dikurangi pada harga yang

diinginkan dengan memilih penguatan loop -.-t yang cocok. 0ika ingin mengetahui



15

panas yang hilang pada dinding tanki, kita dapat menghitungnya melalui formula

tambahan, yaitu " 5 M (JL - JLe) pada ruas kanan dari persamaan ($.&8), dimana M

adalah konstanta pemindahan panas dan 5 adalah luas permukaan tanki. <asilnya

adalah merupakan sinyal pengganggu tambahan JLe, yang disebabkan oleh perubahan

temperatur bagian dalam dari sistem Leo.

1.+. U!pan-Balk ,e'enea#

%ater i yang didahulukan dalam bab ini ditekankan pada penerapan umpan- balik

tipe degeneratif atau negative. Pada umpan-balik regeneratif , keluaran diumpankan

kembali dengan fungsi alih untuk umpan - balik tipe ini adalah"11111111($.&*)

6anda negatif pada penyebut dari persamaan ($.&*) menyatakan ada kemungkinan

penyebut berubah harga menjadi nol, manakala keluarannya tak berhingga akibat

masukan yang terlalu besar (kondisi sistem tak stabil).

ambar $.D. #istem kendali dengan umpan balik regeneratif.

/mpan-balik regeneratif sesekali digunakan untuk memperbesar penguatan loop dari

suatu sistem umpan-balik. ambar $.$8 berikut ini menunjukan sebuah sistem umpan-

balik yang menerapkan umpan-balik r egeneratif pada loop bagian dalamnya. rafik

alir an sinyal ini dapat disederhanakan menjadi grafik loop tunggal, dengan penguatan

loop sebesar "

0ika G f (s) dipilih sedemikian hingga mendekati satu, maka penguatan loopnya akan

sangat tinggi dan fungsi alih loop tertutupnya dapat ditulis sebagai "



16

ambar$.$8. %enaikan penguatan loop dengan umpan-balik regeneratif.

0adi untuk mendapatkan penguatan loop yang tinggi harus menerapkan umpan-balik

regeneratif pada bagian dalam sistem, hanya saja fungsi alih loop tertutupnya menjadi

kurang peka terhadap (s).

ontoh soal

Perhatikan gambar system pengontrolan tinggi muka cairan

a. 0elaskan prinsip kerja system pengendalian tinggi muka cairan

b. Buatlah blok diagramnya dari gambar berikut

c. Buatlah blok diagramnya lagi jika operasi dikendalikan oleh manusia (manual)

0awab

a. 5liran masuk ke tangki sesuai bukaan valve yang terjadi. 0ika bukaan valve besar

maka aliran masuk akan besar, dan ini sesuai perintah kontroler yang diberikan.

#ementara kontroler menerima sinyal dari sensor berupa plampung. #inyal input

kontroler merupakan deviasi antara nilai ketinggian level tangki yang di inginkan

(setpoint) terhadap sinyal sensor plampung. #inyal deviasi tersebut dengan parameter

kendali tertentu menghasilkan sinyal output kendali yang selanjutnya akan di

kirimkan ke control valve untuk mengatur bukaan valve. #ehingga level tangki



17

tercapai sesuai yang di inginkan. Besar sinyal sensor pelampung yang diberikan

tergantung level tangki, dan tinggi level tangki tergantung bukaan valve aliran keluar.

b. iagram Blok #istem pengendalian tinggi permukaan cairan

c. blok diagram jika operasi dikendalikan oleh manusia (manual)

#35 - #35 56!<54

$. 0elaskan tujuan utama sistim kontrol, dan 0elaskan kegiatan penting dalam proses

kontrol otomatis N

&. 5pa yang dimaksud dengan "

a. 3pen oop ontrol #ystem

b. lose oop ontrol #ystem

c. Positive 9eed Back

d. 4egative 9eed Back

'. 5pa keuntungn dan kerugiannya manual control dengan automatic control dan

#ebutkan dan jelaskan masing-masing N

. Pada dasarnya system control dibagi dalam & (dua) kelas. #ebutkan dan jelaskan

masing-masing N

. #istem dengan umpan balik mempunyai control kepekaan (sensitivitas) seperti

gambar dibawah,



Pembanding 100 10X Y

1/10

Y/10 e=X-Y/10

18

6entukan nilai penguat yang sesuai kompensasi otomatis untuk mengulangi

kelemahan di dalam sistem itu sendiri.

*. #ebuah pengatur tegangan sederhana, pada terminal keluaran generator dipasang

sebuah potensiometer untuk mendapatkan tegangan umpan- balik 2o dimana

adalah konstanta ( O $). 6ahanan potesiometer cukup tinggi dengan maksud agar

arus yang mengalir dapat diabaikan sementara. @lemen penguat mempunyai gain &8

2- 1, penguatan generator 82:amper medan, dan tegangan referensi 2r 7 8 2.

ambarkan diagram blok sistem tersebut manakala generator mencatu arus beban dan

nyatakan fungsi alih dari masing - masing bloknya.

+. iagram blok dari sistem pengendali posisi seperti ditunjukan pada ambar di

bawah, tentukan sensitifitas fungsi alih untuk loop tertutup dengan memperhatikan

faktor dan <. 0alur umpan- balik dan jalur fungsi alih masing-masing

memberlakukan 23 7 $ rad:detik .



19

,an'ku!an

#etelah kita membahas mengenai sistem umpan balik, dimana di dalam teknik

kendali automatik faktor umpan-balik memegang peran yang sangat penting, karena

dengan cukup meyakinkan telah mampu menggantikan tugas operator secara automatik .

/mpan-balik yang diartikan sebagai pengaturan atau pengendalian automatik yang

dapat diterapkan di dalam berbagai sistem. #ebagai contoh pengendalian temperatur

suatu ruangan yang harus terjaga konstan. #ecara konseptual , sensitivitas adalah ukuran

ketepatan umpan balik di dalam mengurangi pengaruh semua variasi dalam penampilan

sistem. /mpan- balik mengendalikan dinamika sistem dengan mengatur lokasi dari

polenya. Perlu pula dicatat bahwa umpan-balik disini dapat menjelaskan beberapakemungkinan tentang ketidak stabilan sistem. alam hal ini yaitu sistem loop tertutup

biasa saja tidak stabil walaupun pada loop terbuka stabil. Pemakaian umpan-balik

sebagaimana dijelaskan di atas antara lain ialah sensitivitas sistem terjaga dar i

gangguan, respons transient meningkat, dan sinyal gangguan pada sistem dapat

diminimisir.



20

konsep umpan balik dan tanpa umpan balik

Documents