perancangan sistem kontrol pid untuk pengendali sumbu elevasi

7/26/2019 Perancangan Sistem Kontrol PID Untuk Pengendali Sumbu Elevasi

1/49

Perancangan Sistem Kontrol PIDuntuk Pengendali Sumbu Elevasipada Turret Gun Kaliber 20 mm

Oleh :

Dimas Kunto Ariwibowo2110100042

Dosen Pembimbing: Arif Wahjudi, !", #!", Ph"D"

$endro %urhadi, Di&l, 'ng", Ph"D"


2/49

Latar Belakang

Pertahanan %egara

Perlindungan terhada& &rajurit darian(aman di medan &erang


3/49

)agaimana &eran(angan dan analisa hasil

simulasi metode &engendali P'D &ada turret*

gun otomatis +aliber 20 milimeter untu+

sumbu eleasi -

Perumusan asala!


4/49

oftware .ang diguna+an dalam &eran(angan dan simulasiadalah #atlab dan imulin+

+enario &enemba+an .ang ditentu+an adalah &enemba+an.ang dila+u+an &ada turret*gun .ang ter&asang &ada

+endaraan .ang diam /&osisi teta&"

Pengendalian dibatasi &ada +ontrol in&ut oltase &ada motor,untu+ menda&at+an nilai out&ut beru&a &osisi angular daribagian laras turret*gun"

inearisasi sistem eleasi dila+u+an dengan +ondisi setimbang&ada &osisi sudut dari laras turret*gun / sebesar 00

Batasan asala!


5/49

!arget &enemba+an terleta+ &ada jara+ 2,+ilometer di daratan

#otor .ang diguna+an &ada &eran(angansistem +ontrol ini adalah motor D5 mer+6A ti&e 7#

istem transmisi .ang diguna+an &adasistem turret*gun sumbu eleasidiasumsi+an lossless gear.


6/49

!ujuan dari tugas a+hir ini adalahmeran(ang dan menganalisa metode&engendali P'D &ada turret*gun otomatis+aliber 20 milimeter &ada sumbu eleasibeserta simulasin.a"

Tu"uan


7/49

Pengetahuan sistem +endali P'D .angditera&+an &ada turret*gun otomatis +aliber 20milimeter untu+ sumbu eleasi da&at di&eroleh"

Da&at dijadi+an sebagai bahan &ertimbangandalam menentu+an +ebija+an &ada&engendalian turret*gun otomatis +aliber diatas

20 milimeter"

an#aat


8/49

Penelitian Terda!ulu

8A5A95

5ontrol imulation of anAutomati( !urret un

based on 9or(e 5ontrol#ethod

P'D

8A5

%as.ir, d++/2014


9/49

P'D 8A5


10/49

8A5A95


11/49

P'D

KP K' KD

8ise !ime:Oershoot:ettling time: error :eliminate

8ise !ime:Oershoot:ettling time: small

(hange error :

8ise !ime: small(hange

Oershoot:ettling time: error : small (hange


12/49

Diagram $lirPenelitian

etodologi


13/49


14/49

Blok Diagram Sistem Kontrol


15/49

odel Sistem


16/49

Persamaan Dinamik Sistem Turret%Gun

Dimana,


17/49

#a+a,


18/49

&ree Bod' Diagram


19/49

Persamaan #otor D5,

Dimana,

dan,

#a+a,


20/49

Dimana,


21/49

Dimisal+an,

A&abila,

Linearisasi Sistem

; 0


22/49

Kondisi +esetimbangan :

*

*

Persamaan inearisasiJacobian:

Persamaan tate &a(e :


23/49

#a+a,

; A


24/49

#assa gun, m2; 110 +g Panjang gun, 82; 2,

#omen inersia motor D5, Dm; 0,01 Kg?m2

@oltage (onstant motor D5, Kb; > @?Kr&m

!orue (onstant motor D5, Kt; 0,>2 %m?A

Armature resistan(e, 8a; 0,=1 ohm

raitasi, g ; 7,> m?s2

Parameter Sistem


25/49

Bntu+ linearisasi &ada

!ransfer 9un(tion :

odel State Space dan Trans#er&unction


26/49

(ontrolabilit' dan)bserveabilit'

#A!A)


27/49

Design 5riteria :

etode *oot Locus

Perancangan PID (ontroller

4,>=


28/49

+ncompensated


29/49

Interest Point


30/49

C


31/49

PD (ompensated


32/49

+ncompensated PD (ompensated

Plant and

(ompensator

Dominant Poles

*

K 0,00447 >11

- 0,12= 0,4=

.n 1,=1 4,>=

/)S =>,2 ,=

Ts 20"4 1,


33/49

PID (ompensated


34/49

PD (ompensated PID (ompensated

Plant and

(ompensator

Dominant Poles

K >11 >11

- 0,4= 0,4=

.n 4,>= 4,>=

/)S 20 1 0


35/49


36/49

etode iegler%3ic!ols


37/49


38/49

+ncompensated PID (ompensated

Plant and

(ompensator

K0,00447

1,4

- 0,12= 0,>01

.n 1,=1 >,7

/)S =>,2 17,7

Ts 20"4 0,7

Tp 2 0,221

ero

*

Stead' state error

1/ 77"7 0

+ncompensated PID (ompensated

Plant and

(ompensator

K0,00447

1,4

- 0,12= 0,>01

.n 1,=1 >,7

/)S =>,2 17,7

Ts 20"4 0,7

Tp 2 0,221

ero

*

Stead' state error

1/ 77"7 0


39/49


40/49

$nalisa Kestabilan *ootLocus


41/49

*out! Table

1 414,12

>11,


42/49

Simulasi etode *ootLocus

Simulasi etode iegler 3ic!ols


43/49

Simulasi etode iegler 3ic!ols


44/49

Desain P'D sistem +ontrol eleasi turret*gun denganmengguna+an metode Root Locus menghasil+an +onstanta , , dansebagai beri+ut :

Desain P'D sistem +ontrol eleasi turret*gun dengan

mengguna+an metodeZiegler-Nichols menghasil+an +onstanta , ,dan sebagai beri+ut :

Desain P'D sistem +ontrol eleasi turret*gun dengan

mengguna+an metode Root Locus menghasil+an nilai overshootdan steady state error .ang telah memenuhi +riteria desain,sedang+an untu+ &arameter settling time belum memenuhi+riteria desain .ang diingin+an

Kesimpulan


45/49

Desain P'D sistem +ontrol eleasi turret*gun denganmengguna+an metode Ziegler-Nichols menghasil+an nilaiovershoot dan steady state error serta settling time .ang telahmemenuhi +riteria desain .ang diingin+an"

Analisa +estabilan sistem +ontrol eleasi turret*gun untu+ metodeRoot Locus menunju++an bahwa sistem +ontrol telah stabil" $altersebut di+arena+an sistem tida+ memili+i a+ar*a+ar pole .angberada &ada daerah right half-plane serta tida+ mengalami

&erubahan tanda &ada +oesien dalam routh table"

Analisa +estabilan sistem +ontrol eleasi turret*gun untu+metode Ziegler-Nichols menunju++an bahwa sistem +ontroltelah stabil" $al tersebut di+arena+an sistem tida+ memili+i

a+ar*a+arpole .ang berada &ada daerah right half-planesertatida+ mengalami &erubahan tanda &ada +oesien dalam routhtable"


46/49

Pemilihan gain &ada &eran(angan P'D untu+ sistem +ontroldengan metode Root Locus sebai+n.a tida+ terfo+us &ada titi+interest point saja" Gain sebai+n.a diariasi+an sam&ai sesuaidengan +riteria desain sehingga menghasil+an res&on transient.ang diingin+an"

Saran


47/49

#ohon Kriti+ dan aran untu+Kelan(aran !ugas A+hir ini

Terima Kasi!


48/49


49/49

perancangan sistem kontrol pid untuk pengendali sumbu elevasi

Documents