Pertemuan 1PendahuluanMatakuliah: H0142/Sistem Pengaturan LanjutTahun: 2005Versi:

Learning OutcomesPada akhir pertemuan ini, diharapkan mahasiswa akan mampu :Mengidentifikasikan sistem pengaturan diskret

Outline MateriDefinisi sistem diskretKomponen sistem diskretGambaran konfigurasi

Perkembangan yang sangat cepat dari komputer dan Discrete Time control system dan digunakannya digital controller pada sistem pengaturan.

Pendahuluan Sistem pengaturan diskret dan komputer digital telah digunakan sebagai bagian integral sistem operasi pada industri . 1. analisis dan sintesis sistem pengaturan yang komplek2. pengaturan sistem termasuk : kontroler modifikasi parameter sistem kompensator

Sinyal waktu kontinu adalah sinyal yang didefinisikan mempunyai nilai kontinu dalam rentang waktu kontinu. Sinyal waktu diskret merupakan sinyal yang didefinisikan mempunyai nilai variabel terkuantisasi dalam rentang waktu diskret Quantisasi adalah proses untuk menjadikan nilai sinyal kontinu menjadi suatu nilai tertentu yang terkuantisasi dengan Nilai Variabel terkuantisasi .1.sinyal kontinu /analog2.sinyal diskretSinyal waktu pada sistem Pengaturan:

Definisi :Sistem pengaturan diskret adalah sistem pengaturan dengan mengamati waktu secara peiodik tidak kontinu, Ini merupakan kebalikan atau berlawanan dengan sistem kontinu

Komponen sistem diskret S/H sample and Hold A/D C analog to digital converter D/A C digital to analog converter Plant atau proses yang dikendalikan Transduser , sensor, aktuator Modeling system

Discrete time signal adalah sinyal dengan amplitude yang terkuantisasi istilah sinyal waktu diskret lebih luas daripada sinyal digital ataupun sampled data signal. Discrete time signal sering dipakai pada teori sedangkan istilah digital sering dihubungkan dengan pemakaian hardware maupun realisasi software.Beberapa jenis sinyal yaitu:1.Continuous time signal 2.Discrete time signal 3. Sinyal analog 4.Sinyal digital

keunggulan teknik pengaturan digital: program kontrol (termasuk karakteristik kontroler) dapat diubah secara mudah jika diinginkan, dan melakukan kompensasi. kontroler digital mempunyai keunggulan jauh di atas kontroler analog dalam mengatasi bbrp hal misalnya internal drift, noise, gangguan lain.

Sampling operation:Sinyal diskret adalah sinyal independen yg variabel waktunya adalah diskret dan periodik. Sampling operation adalah dasar untuk mentransformasikan sinayl waktu kontinu menjadi sinyal waktu diskret.

Sistem kontinuSistem diskretG(s)H(s)+- diagram blokFungsi alihPersamaan karakteristikTransformasi LaplaceG1(s)G2(s)H1(s) diagram blokFungsi alih PulsaPersamaan karakteristikPersamaan outputTransformasi zGambaran konfigurasi sistem diskret:

ReaderDigital computerD/A CHoldamplmotorMilling machineInput tape, disktachometer Diagram blok pengaturan mesin milling NC dengan komputer digital

A/D CGambaran aplikasi sistem diskret:

Bbrp tipe operasi sampling:

1. periodik sampling2. multiple order sampling3. multiple rate sampling4. random sampling

Discrete Time Model

Teori Sampling Sampling terhadap sinyal waktu kontinu adalah sinyal waktu digantikan dengan urutan bilangan Rekonstruksi sinyal merupakan proses konversi dari urutan bilangan ke sinyal waktu kontinu Mekanisme sampling:o Periode sampling To Frekuensi sampling f = 1/To Penggunaan teori Shannon Syarat agar rekonstruksi sinyal dapat dilakukan:o s > 2 1 s = frekuensi sampling [rad/s] 1 = ferkuensi tertinggi sinyal yang disampling

Hindari Hidden Oscillation : adanya frekuensi yg lebih tinggi dari frekuensi sampling

Rekonstruksi sinyal (Shannon Reconstruction)

Prefiltering:

digunakan untuk menghindari masalah aliasing dengan sinyal yang diperoleh tidak memiliki frekuensi lebih besar dari frekuensi Nyquist. Filter orde 2 sering digunakan untuk maksud prefiltering yang mempunyai bentuk umum persamaan orde 2 sbb:

Pemilihan periode sampling secara praktisSalah satu cara yg digunakan adalah mengamati besarnya error antara reconstructed signal dengan original signal Hold Circuit: Data reconstructor (ZOH, FOH, TOH dsb) Biasanya berupa hardwareAgar flexible digunakan hardware + software Zero Order Hold (ZOH) Amplitudo sinyal rekonstruksi tetap konstan mendatar s.d. ke sampling berikutnya Tak ada hubungan antara hasil rekonstruksi sebelumnya dan berikutnya

First Order Hold (FOH) Amplitudo tidak konstan Ada hubungan linier antar rekonstruksi sekarang dengan data sebelumnya

Third Order Hold (TOH) Amplitudo tidak konstan,Ada hubungan linier antar rekonstruksi sekarang dengan data sebelumnya dan sebelum itu.

IkhtisarSistem diskret perlu Mekanisme samplingPemilihan Periode SamplingFungsi alih PulsaPersamaan karakteristikHold Circuit (ZOH, FOH )Perlu dipelajari lebih dalam :Transformasi zInverse transformasi z