Download - Sistem Kendali 1
Definisi
Sistem Kendali : Proses yang menyebabkan suatu variabel sistem dapat menyesuaikan diri dengan nilai yang diharapkan.
Tujuan sistem kendali : menjaga keluaran yang sebenarnya pada harga yang diinginkan dengan adanya gangguan dalam sistem
Klasifikasi Sistem Kendali :
• Sistem loop terbuka dan loop tertutup
• Sistem linier dan tak linier
• Sistem kendali data kontinyu dan data diskrit
Sistem Loop Terbuka
Sistem loop terbuka:sistem pengendalian dimana besaran keluaran tidak memberikan efek terhadap besaran masukan sehingga variabel yang dikontrol tidak dapat dibandingkan terhadap harga yang diinginkan
Input : harga yang diinginkan Plant : mesin atau proses yang sedang dikendalikan (mekanik,elektrik,hidraulik) Output : tanggapan pada sistem kendali
Blok Diagram Sistem Loop Terbuka
Contoh Sistem Loop Terbuka
• Mesin cuci : hanya berdasarkan waktu, tidak mengukur sinyal keluaran (kebersihan pakaian)
• Pengaturan temperatur ruangan
Input Output
Pengesetan daya Temperatur ruangan
Plan (operator &
suhu)
Kelebihan loop terbuka :
• Rangkaian relatif sederhana
• Lebih ekonomis dan mudah perawatannya
• Lebih cocok digunakan jika output sulit diukur
Kelemahan loop terbuka :
• Hasilnya kurang akurat
• Bisa digunakan jika tidak ada gangguan internal dan eksternal
Sistem Loop Tertutup
Sistem loop tertutup:sistem pengendalian dimana besaran keluaran memberikan efek terhadap besaran masukan, sehingga besaran yang dikontrol dapat dibandingkan terhadap harga yang diinginkan.
• Input : harga yang diinginkan • Output : tanggapan pada sistem kendali • Beban/plan: mesin atau proses yang dikendalikan • Alat kontrol/kontroller: rangkaian untuk mengendalikan
sistem • Elemen umpan balik menunjukkan/mengembalikan hasil
pencatatan ke detektor sehingga bisa dibandingkan terhadap harga yang diinginkan
• Alat deteksi kesalahan: alat pendeteksi kesalahan yang menunjukkan selisih antara input dan respon melalui umpan balik
• Gangguan:sinyal tambahan yang tidak diinginkan
Contoh Sistem Loop Tertutup
• Sistem pengaturan temperatur ruangan otomatis
input + ̀ Output
temperatur ruangan - (temperatur ruangan)
kontroller Plant
Pengukuran temperatur
Kelebihan loop tertutup:
• Lebih teliti dan stabil
• Dapat mengetahui karakteristik dan perubahan pada plant
• Tidak banyak dipengaruhi oleh gangguan luar
Kelemahan loop tertutup :
• Perawatannya lebih rumit
• Memerlukan biaya yang mahal
Sistem Linier
• Sistem linier : sistem yang memenuhi sifat proposional dan prinsip teori superposisi (tanggapan terhadap beberapa masukan dapat dihitung dengan mengerjakan masukan satu persatu dan menjumlahkan hasilnya)
Sistem Kendali Data Kontinyu dan Sistem Kendali Data Diskrit
• Pada sistem data kontinyu sinyal-sinyal yang terdapat pada berbagai komponen sistem merupakan fungsi dari variabel waktu kontinyu (t)
• Pada sistem kendali data diskrit sinyal-sinyal dikodekan secara digital dan umumnya sistem menerima data tidak terus menerus melainkan tergantung pada frekuensi sampling.
Komponen Sistem Kendali
• Sensor dan tranduser
• Error detektor
• Penggerak/power actuator
• Penguat/amplifier
• Sensor digunakan sebagai elemen yang langsung mengadakan kontak dengan obyek yang diukur
• Tranduser berfungsi untuk mengubah besaran fisis yang diukur menjadi besaran fisis lainnya
Contoh : temperatur, tekanan,aliran
Error detektor: mengukur error yang terjadi antara keluaran sesungguhnya dengan keluaran yang diinginkan
Power actuator berfungsi untuk mengontrol aliran energi ke sistem yang dikontrol.
Contoh : motor listrik, pompa,katub pengontrol.
Elemen keluaran ini harus mempunyai kemampuan untuk menggerakkan beban ke suatu harga yang diinginkan
Penguat/amplifier:unit yang dibutuhkan karena daya dari error detektor tidak cukup kuat untuk menggerakkan elemen keluaran.
Karakteristik Sistem Kendali
• Respon transien
• Performansi keadaan mantapnya (steady-state)
• Stabilitas
• Respon transien : bagaimana proses/sistem itu merespon terhadap perubahan-perubahan pada set-point (harga yang ditetapkan) dan melewati gangguan-gangguan yang terjadi
• Performansi keadaan mantapnya (steady-state): bagaimana perilaku suatu proses/sistem dalam jangka panjang tanpa ada gangguan yang biasanya varibel-variabel harganya telah diset/ditentukan.