Sistem Kendali 1

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)

• Sistem pengaturan permukaan cairan dalam tangki

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.

Blok Diagram Sistem Loop Tertutup

• 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

• Sistem pengaturan tinggi permukaan cairan dalam tangki secara otomatis

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 Tak Linier

• Sistem tak linier : sistem yang dinyatakan oleh persamaan tidak linier

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.

• Stabilitas : tentang apakah suatu proses/sistem kembali ke suatu keadaan stabil atau terjadi osilasi (gerakan penyimpangan/perubahan) yang tak terkendali saat mengalami gangguan.