modul simulasi

8/16/2019 Modul Simulasi

http://slidepdf.com/reader/full/modul-simulasi 1/6

LABORATORIUM SISTEM PENGATURANBIDANG STUDI TEKNIK SISTEM PENGATURAN JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FTI-ITS

Simulasi Control System Design dengan Scilab dan

Scicos

1. TUJUAN PERCOBAAN

Praktikan dapat menguasai pemodelan sistem, analisa sistem dan desain

kontrol sistem dengan software simulasi Scilab dan Scicos.

2. ALAT-ALAT AN! "#BUTU$%AN

Satu set PC dengan software Scilab dan Scicos.

&. "ASAR TEOR#

&.1 Penda'uluan Sis(em %endali

Sistem secara umum didefinisikan sebagai kumpulan komponen-

komponen yang saling bekerja sama untuk mencapai tujuan sistem. Suatu

sistem yang digunakan untuk mengendalikan sistem secara keseluruhan

untuk mencapai tujuannya disebut sistem kendali. Dalam merancang suatusistem kendali secara umum dibutuhkan beberapa langkah yaitu pertama

menentukan sistem yang ingin dikendalikan dan tujuan yang ingin dicapai

dari mekanisme pengendalian. Setelah itu adalah menemukan model

sistem yang paling tepat. Ketiga setelah diketahui modelnya, maka

dilakukan perancangan kontroler sistem kendalinya. Keempat adalah

pengecekan performa respon sistem.

&.2 Pemodelan Sis(em

Pemodelan sistem adalah proses mendapatkan pendekatan representasi

sistem. !ujuan adanya pemodelan sistem adalah untuk mengetahui

kelakuan sistem "behavior #. Dengan model sistem kita dapat mengetahui

aksi seperti apa yang arus dilakukan untuk menjalankannya sesuai

keinginan kita "tujuan sistem#.




Pemodelan dalam sistem pengaturan direpresentasikan dengan

persamaan matematis. Pemodelan sistem dapat berupa fungsi alihtransfer

function, state-space, dan lainnya. Dengan didapatkannya model sistem

maka kita akan dapat mengetahui kelakuan sistem.

&.& Analisa Sis(em

Setelah dilakukan pemodelan, untuk mengetahui kelakuan sistem

dilakukan analisa sistem. Dengan menganalisa sistem kita dapat

mengetahui stabilitas sistem, karakteristik respon dan batasannya. $nalisa

sistem dapat dibagi menjadi analisa respon waktu dan analisa responfrekuensi. %ntuk analisa respon waktu digunakan sinyal uji unit step,

impuls dan ramp. %ntuk analisa frekuensi digunakan sinyal uji sinusoidal.

Dengan sinyal uji tersebut kita dapat mengetahui karakteristik respon

waktu maupun respon frekuensi.

&.) "esain %on(*ole*

Setelah diketahui karakteristik suatu plant "alat yang ingin

dikendalikan# maka dirancanglah sistem kendali kontroler. &enis

kontroler banyak sekali seperti P'D, Pole-placement, (ead-(ag, dan

lainnya. $kan tetapi dalam dunia industri kontroler yang sering digunakan

adalah kontroler P'D.

). PROSE"UR PRA%T#%U+

).1 Pemodelan Sis(em Analog

Pemodelan sistem dapat dibagi menjadi ) yaitu pemodelan teoretis dan

pemodelan praktis.

).1.1 Pemodelan Teo*e(is

Pemodelan teoretis dapat dilakukan jika parameter fisik tiap

sub-sistem plant diketahui. %ntuk lebih memahami lakukan

percobaan pemodelan teoretis pada pengaturan kecepatan motor DC

penguatan terpisah seperti pada gambar *.+.




!amba* ).1 otor DC penguatan terpisah

Dengan nilai parameter sebagai berikut

" & # omen inersia rotor ,+ kg.m/s/

" 0 # 1asio redaman ,+ 2ms

" Ke # Konstanta gaya gerak listrik ,+ 3 rad sec

" Kt # Konstanta torsi motor ,+ 2m $mp

" 1 # 1esistansi + 4hm

" ( # 'nduktansi ,5 6

Prosedur Percobaan Pemodelan Sistem

1.0ukalah 7cos pada Scilab

Cara membukanya adalah buka Scicos. (alu pilih $pplications

pada tool panel. (alu pilih 7cos seperti pada gambar *.).

!amba* ).2 Cara membuka 7cos

Setelah dipilih 7cos maka jendela kerja "workspace# Scicos akan

terbuka seperti pada gambar *.8.




"a# "b#

!amba* ).& 7cos "a# pallete browser, "b# workspace

). 0uatlah blok diagram dari tiap-tiap sub sistem pada motor DC

gambar *.+ pada 7cos.

a. Subsistem Kumparan &angkar

!amba* ).) Subsistem Kumparan &angkar

0erdasarkan parameter diatas, buatlah penurunan

persamaan differensial dan fungsi transfer subsistem

tersebut lalu buatlah blok diagramnya pada 7cos9

b. Subsistem $rus-!orsi

!amba* )., Subsistem arus-!orsi







c. Subsistem !orsi-Kecepatan Sudut

!amba* ). Subsistem !orsi-Kecepatan Sudut




d. Subsistem Kecepatan-:ggl

Subsistem ini merubah kecepatan menjadi tegangan ggl

secara konstan dengan konstanta gaya gerak listrik "Ke#.




e. odel keseluruhan

Dari subsistem-subsistem tersebut, susunlah blok

diagramnya, hitung transfer function ekui;alen

keseluruhannya dan buatlah blok diagramnya pada 7cos9

).1.1.2 Pemodelan P*a(is

Prosedur Percobaan Pemodelan Praktis

+.

).2 Analisa Sis(em Analog

).2.1 Analisa +odel

).2.1.1 +odel Teo*e(is

Dari model yang sudah ditemukan, carilah nilai gain "K# dan

time constant ")

).2.1.2 +odel P*a(is

).2.2 Analisa %es(abilan/ B#BO




).& "esain %on(*ole* P#" Analog

).&.1 "esain %on(*ole* P dan P +odi0iasi

).&.2 "esain %on(*ole* P#

).&.& "esain %on(*ole* P#"

modul simulasi

Documents