pengaturan i

Download Pengaturan i

Post on 15-Oct-2015

29 views

Category:

Documents

0 download

Embed Size (px)

TRANSCRIPT

  • 5/25/2018 Pengaturan i

    1/35

    TEKNIK PENGATURAN

    JURUSAN TEKNIK MESIN

    UNIVERSITAS SULTAN AGENG TIRTAYASA

    Semester Ganjil 2010-2011

    Oleh :

    Ni Ketut Caturwati

  • 5/25/2018 Pengaturan i

    2/35

    Tujuan Umum Mata Kuliah :

    Mahasiswa memahami prinsip pengaturan besaran besaran suatu

    sistem untuk diterapkan pada sistem permesinan.

    Tujuan Khusus Mata Kuliah :

    Agar mahasiswa dapat mengetahui permasalahan singkat teknik

    pengaturan berbagai contoh aplikasinya, memahami pemodelan

    matematis suatu sistem, penggunaan transformasi laplace,

    diagram balok, grafik dan aliran sinyal, dan mampu menerapkandan merancang model sistem pengaturan.

  • 5/25/2018 Pengaturan i

    3/35

    Materi Kuliah :

    1. Pendahuluan : pengantar umum teknik

    pengaturan

    2. Konsep dasar sistem pengaturan

    3. Sistem loop terbuka dan tertutup

    4. Pemodelan matematis sistem pengaturan5. Permasalahan transformasi laplace

    6. Permasalahan diagram balok dan aliran signal

    7. Permasalahan fungsi alih (transferfunction)

    8. Permasalahan sistem pengaturan linier9. Sistem Pengaturan Non Linier

    10. Karakteristik Respon Stedi dan Transien

    11. Kestabilan sistem

  • 5/25/2018 Pengaturan i

    4/35

    1. Katsuhiko Ogata, Modern ControlEngineering, Prentice Hall, 1996.

    2. Katsuhiko Ogata, Teknik KontrolOtomatik ( Teknik Pengaturan ), Jilid 1 &2 Terjemahan 1993.

    3. Buku-buku lain tentang teknik

    pengaturan.

    Rujukan / referensi :

  • 5/25/2018 Pengaturan i

    5/35

    Pendahuluan

    Teknik Kendali / Pengaturan (ControlEngineering )adalah :

    Bidang ilmu teknik yang mempelajari

    sistem-sistem kendali/kontrol.Sistem :

    Merupakan kumpulan dari beberapa

    komponen yang dipergunakan untukmengerjakan sesuatu untuk tujuantertentu.

  • 5/25/2018 Pengaturan i

    6/35

    Sistem Kendali/Pengaturan ( Control -

    System) :

    Merupakan sistem yang dipergunakan untuk

    mengendalikan suatu variabel/besaran

    tertentu dalam suatu sistem untukmemiliki harga yang konstan contoh :

    - Sistem pengaturan kecepatan Generator Listrik.

    - Otomatisasi mesin pabrik.

  • 5/25/2018 Pengaturan i

    7/35

    Selain sistem kendali diatas Servomecha

    nisme juga merupakan bagian dari SistemPengendalian/Pengaturan.

    Servomechanisme :Sistem yang bertujuan untuk mengen

    dalikan posisi/gerakan yang berubah

    terhadap waktu atau posisi.Contoh : Pengaturan gerakan pendaratan

    pesawat otomatis, Gerakan robot.

  • 5/25/2018 Pengaturan i

    8/35

    Sistem Kendali terdiri dari :

    1. Bagian yang dikendalikan (Plant) yaitumerupakan peralatan atau perangkat yangmenghasilkan keluaran dengan besarantertentu sesuai dengan yang diharapkan.

    2. Bagian Pengendali (Controller) yangmerupakan perangkat/proses yang

    menghasilkan syarat kendali untukmengendalikan sistem agar menghasilkankeluaran yang sesuai.

  • 5/25/2018 Pengaturan i

    9/35

    Konfigurasi Sistem Kendali

    Pengendali /

    Controller

    Kendalian /

    Plantinput

    Sinyal

    kontrol Output

    Isyarat

    Umpan Balik

  • 5/25/2018 Pengaturan i

    10/35

    Plant : Suatu sistem yang hendak diatur.

    Keluaran dari suatu plant dikenal sebagai

    output. Sedangkan variabel yang

    berpengaruh terhadap output plant disebutinput.

    Set Point : Harga pada input yang diberikan

    untuk mendapatkan hasil output yangsesuai.

  • 5/25/2018 Pengaturan i

    11/35

    Umpan balik : hasil pengukuran terhadap

    output digunakan untuk turut aktifmengatur sistem kerja.

    Tugas pertemuan minggu depan :Persiapkan contoh sistem pengaturan

    yang anda ketahui di sekitar kita dan

    jelaskan cara kerja sistem tersebut.

  • 5/25/2018 Pengaturan i

    12/35

    Pertemuan II

    Teknik Pengaturan

    NK. Caturwati

  • 5/25/2018 Pengaturan i

    13/35

    Definisi T.

    Pengaturan Teknik pengaturan dikenal juga sebagai

    teknik pengendalian (control Engineering)merupakan suatu bidang ilmu teknik yangmempelajari sistem pengendalian/control

    suatu variable keluaran yangdirencanakan/diharapkan

    Nilai variable keluaran yang stabil merupakanhal yang semakin diharapkan dalam dunia

    industri yang menunjukkan kestabilan hasilproduksi industri tersebut sehingga mutuhasil produk dapat terjaga dengan baik.

  • 5/25/2018 Pengaturan i

    14/35

    Contoh Governor Watt :

    mengatur kecepatan putar mesin

  • 5/25/2018 Pengaturan i

    15/35

    Contoh : Kontrol temperatur

    kompor listrik.

  • 5/25/2018 Pengaturan i

    16/35

    Definisi-definisi

    Variabel yang dikontrol :Merupakan besaran atau keadaan yang diukur dannilainya dikendalikan sesuai dengan kebutuhan.Seringkali variabel yang dikontrol ini merupakanvariabel keluaran sistem (output).

    Variabel yang dimanipulasi :Merupakan besaran atau keadaan yang di ubah-ubahnilainya untuk mendapatkan nilai variabel kontrol yangditetapkan.

    Kontrol:

    Didefinisikan sebagai kegiatan mengukur variabelkontrol dan melakukan pengaturan terhadap variabelyang dimanipulasi sedemikian sehingga diperoleh nilaivariabel kontrol sesuai dengan yang diharapkan.

  • 5/25/2018 Pengaturan i

    17/35

    Plant :Terdiri dari berbagai peralatan yang bekerja bersama-sama dalam

    menghasilkan sesuatu. Contoh plant : tungku pemanas, reaktorkimia, pembangkit listrik dan lain-lain.

    Proses:Didefinisikan sebagai operasi yang berlangsung secara terus-menerus yang memperlihatkan adanya perubahan-perubahan kecilyang berurutan untuk menghasilkan keadaan akhir tertentu.

    Sistem:Kombinasi dari beberapa komponen yang bekerja sama untukmenghasilkan suatu kondisi.

    Gangguan (disturbances) :Merupakan suatu inputan/sinyal yang cenderung memberikanpengaruh negative terhadap keluaran sistem. Gangguan dapat

    berasal dari sistem itu sendiri dikenal sebagai ganguan internal,sedangkan untuk gangguan yang berasal dari luar sistem dikenalsebagai gangguan eksternal.

  • 5/25/2018 Pengaturan i

    18/35

    Sistem Kontrol Umpan Balik (feedback)contro l ):

    Sistem control umpan balik diperlihatkan pada Gambar berikut

    dimana c(t) merupakan variabel yang dikontrol, nilai output yangdiinginkan dinyatakan sebagai r(t), sedang selisih antara variabel

    kontrol dan besaran nilai referensi dinyatakan sebagai e(t).

  • 5/25/2018 Pengaturan i

    19/35

    Sistem Servo / Servomekanisme :

    merupakan sistem kontrol umpan balik yang mengatur

    keluaran berupa : posisi, kecepatan atau percepatan mekanik.

    Sistem Pengaturan Otomatis :

    Sistem kontrol umpan balik dengan nilai acuan keluaran yang

    dikehendaki dapat konstan maupun berubah sesuai waktu dan

    dapat mengatasi ganguan-gangguan yang diterima sistem.

    Sistem Kontrol Loop tertutup :

    Sama dengan sistem kontrol umpan balik. Perbedaan antara

    sinyal input referensi dan sinyal umpan balik menentukan kerja

    sistem selanjutnya agar menghasilkan nilai output sesuaidengan input referensi.

  • 5/25/2018 Pengaturan i

    20/35

    Sistem Kontrol Loop terbuka :

    Sistem kontrol yang keluarannya tidak memiliki pengaruh

    terhadap aksi kontrol sistem. Contoh sistem kontrol pada

    mesin cuci mengatur waktu perendaman, pencucian dan

    pembilasan sesuai dengan set waktu yang ditentukan.

    Kebersihan pakaian hasil cucian tidak berpengaruh terhadap

    proses dalam mesin cuci tersebut.

    Sistem kontrol adaptif :Sistem kontrol yang dapat beradaptasi terhadap perubahan-

    perubahan disekeliling sistem, mampu mengkompensasi

    kerusakan kecil pada komponen sistem. Sistem kontrol

    adaptif merupakan sistem kontrol yang andal.

  • 5/25/2018 Pengaturan i

    21/35

    Klasifikasi Sistem

    Kontrol.1.Sistem Kontrol Linier dan Non Linier:

    Aksi kontrol sebanding dengan perbedaan input referensi danoutput dikenal dengan sistem kontrol linier. Sedangkan jika tidaktermasuk kedalam sistem kontrol non linier, contoh sistem on-off.

    2.Sistem Kontrol Stedi dan non Stedi:Parameter/konstanta sistem kontrol yang tetap (Stedi) danparameter/ konstanta sistem kontrol yang berubah (non stedi).

    3. Sistem Kontrol Waktu Diskrit dan Kontinyu :

    Jika aksi kontrol dilakukan pada jeda waktu tertentu dikenal sebagai

    sistem kontrol waktu diskrit, sedangkan untuk aksi kontrol yangdilakukan secara kontinyu dikenal sebagai sistem kontrol kontinyu.

  • 5/25/2018 Pengaturan i

    22/35

    4. Sistem kontrol single input-output dan multi input-output :

    Tergantung dari jumlah variabel yang dikontrol.

    5.Sistem Kontrol Parameter terdistribusi dan lumped (bungkah) :

    Jika nilai variabel yang dikontrol seragam dinyatakan sebagai sistemkontrol parameter lumped. Sedang yang terdistribusi nilai variabeldinyatakan sebagai persamaan diferensial parsial.

    6. Sistem Kontrol Deterministik dan Stokastik :

    Jika tanggapan terhadap masukan referensi terjadi secara berulang,maka termasuk kedalam sistem deterministic, sedangkan padastokastik variabel inputnya tidak dapat diperkirakan.

  • 5/25/2018 Pengaturan i

    23/35

    Model Matematis Dalam

    Sistem Pegaturan

    Pertemuan ke 3

  • 5/25/2018 Pengaturan i

    24/35

    Model Matematis :

    Dibuat untuk menggambarkan sistem fisik darisetiap alat yang terlibat dalam sistem

    pengaturan.

    Menggambarkan hubungan keluaran sistemterhadap masukannya.

    Penyelesaian model matematis pada umumnyaberbentuk persamaan diferensial yang dapat