Laporan Kontrol P (Ati Fatmawati) [PDF]

Citation preview

LAPORAN PRAKTEK SISTEM KENDALI KONTINYU



Controller P (Pengendali Proporsional)



Oleh : Nama



: Ati Fatmawati



Kelas



: 4EB



NIM



: 061830320236



Kelompok



: 01



Dosen Pengampu : Nyayu Latifah, S.T., M.T.



JURUSAN TEKNIK ELEKTRO PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRONIKA POLITEKNIK NEGERI SRIWIJAYA PALEMBANG Tahun 2020



KATA PENGANTAR



Puji syukur kami panjatkan atas kehadirat Allah SWT karena atas berkat, rahmat dan karunia-Nyalah kami dapat menyelesaikan Laporan Sistem Kendali Kontinyu dengan baik dan benar. Penyusunan Laporan ini merupakan salah satu syarat yang harus dipenuhi oleh mahasiswa semester 4 untuk melengkapi mata kuliah praktek Sintem Kendali Kontinyu yang telah dilaksanakan beberapa waktu lalu. Penyusunan Laporan ini berdasarkan pada pengalaman praktek setiap mahasiswa. Pada kesempatan yang baik ini kami ucapkan terimah kasih kepada Ibu Nyayu Latifah yang telah membimbing kami dalam pelaksanaan praktek serta teori-teori dasar yang diberikan. Kami menyadari sepenuhnya laporan ini masih jauh dari sempurna. Oleh karena itu kami mengharapkan kritik dan saran dari dosen pembimbing serta rekan-rekan mahasiswa yang bersifat membangun agar dalam penyusunan laporan selanjutnya dapat lebih baik dari sekarang ini.



Palembang,



Ati Fatmawati



Juli 2020



PERCOBAAN CONTROLLER P (PENGENDALI PROPORTIONAL)



I.



Tujuan Percobaan Setelah melakukan percobaan ini, praktikan diharapkan dapat : - Mengerti tentang karasteristik pengendali proportional - Memahami penggunaan pengendali proportional



II.



Dasar Teori Klasifikasi pengendali proportional



Pengontrol P merupakan yang paling sederhana dari semua jenis pengontrol kontinu. Itu dibuat dari pengontrol PID ketika komponen I dan D ditinggalkan atau dinonaktifkan dan bekerja pada sistem seperti elemen P dasar. Untuk hubungan antara sinyal kesalahan e(t) (varian input pengontrol) dan variabel yang dimanipulasi y(t) (variabel output pengontrol) ungkapan berikut ini berlaku y(t) = Kp e(t) Gambar berikut menunjukan respons langkah dan simbol blok pengontrol P.



Parameter Kp disebut koefisien proporsional (gain pengontrol) dari kontroller P. Untuk membedakan ini dari koefisien proporsional elemen P dasar, parameter sering disebut KPR atau hanya KR. Kontroller P sering digunakan dalam loop kontrol sederhana dengan persyaratan yang sangat rendah. Kerugian mendasarnya adalah pada kenyataan bahwa dalam sebagian besar sister terkontrol, ia mengarah ke sinyal kesalahan kondisi-mapan, yaitu nilai aktual tidak secara persis mencapai atau bertepatan dengan nilai setpoint. Pada pengendali jenis P (proporsional) ini terdapat hubungan yang sebanding atau proporsional antara keluaran terhadap kesalahan, secara lebih sederhana dapat dikatakan



bahwa keluaran pengendali proportional merupakan perkalian antara konstanta proportional dengan masukannya, yaitu :



Gambar 1 . Blok Diagram Untuk Pengendali Proporsional Persamaan matematis untuk pengendali proporsional : U(t)= Kp e(t) Fungsi alih untuk pengendali proporsional U(s) / E(s) = Kp Dimana Kp merupakan Konstanta pengendali proporsional. Kontroller ini juga lebih dikenal sebagai gain / penguatan . Pertambahan harga Kp akan menaikkan penguatan sistem sehingga dapat digunakan untuk memperbesar kecepatan tanggapan dan mengurangi ess atau error steady state (penyimpangan dalam keadaan mantap). Pemakaian alat kendali tipe proporsional ini sering tidak memuaskan karena penambahan Kp selain akan membuat sistem lebih sensitif tetapi juga cenderung mengakibatkan ketidakstabilan . Disamping itu penambahan harga Kp terbatas dan tidak cukup untuk mencapai tanggapan sampai suatu harga yang diinginkan. Kenyataannya dalam mengatur harga Kp terdapat keadaan-keadaan yang bertentangan . Di satu pihak diinginkan mengurangi ess sebanyak mungkin tetapi hal ini akan mengakibatkan osilasi bagi tanggapan yang berarti memperlama “setting time” sedangkan dipihak lain tanggapan terhadap setiap perubahan masukan harus terjadi secepat mungkin tetapi dengan lonjakan dan osilasi sekecil mungkin. Tanggapan yang cepat memang dapat diperoleh dengan memperbesar Kp tetapi hal ini juga akan mengakibatkan ketidakstabilan sistem.



III.



Alat dan Bahan 1. Laptop / PC 2. aplikasi Simulink (Scilab, Mathlab)



Langkah Kerja (Menggunakan XCOS) 1. Siapkan aplikasi Simulink pada PC / Laptop



2. Buka aplikasi yang terinstal di perangkat



3. Klik xcos pada menu tampilan



4. Masuk ke menu pallete browser



5. Klik source, ambil step function dan Clock kemudian drag ke xcos



6. Klik sinks, ambil CSCROPE



7. Klik Mathematical Operations, ambil GAIN



8. Hubungkan masing-masing blok menyesuaikan dengan gambar rangkaian



9. Klik 2 kali pada blok step response, kemudian muncul Command Box ubah pengaturan step time menjadi 0 lalu klik ok.



10. Klik 2 kali pada CSCOPE ubah Y min : , Y max : , Refresh period : lalu ok.



11. Klik menu simulation pilih set context, masukan nilai Kp lalu ok. Kp = 50, 100, 300, 500 dan 1000



12. Klik 2 kali pada GAIN, ganti nilai sesuai dengan nilai Kp yang di simulasikan



13. Klik simulation, pilih setup, rubah nilainya



14. Mulai simulasi dan hasil grafik akan di tampilkan. 15. Ulangi step untuk nilai Kp yang ditentukan tadi.



IV.



Data Percobaan



Kp=50



Kp = 100



Kp = 300



Kp = 500



Kp = 1000



V. Alat dan Bahan 1. Laptop / PC 2. aplikasi Simulink (Scilab, Mathlab) Langkah Kerja (Menggunakan Program) 1. Siapkan aplikasi Simulink pada PC / Laptop



2. Buka aplikasi yang terinstal di perangkat



3. Lalu tulis programnya



4. Setelah menulis programnya, kemudian klik enter untuk menampilkan hasil grafiknya



5. Ulangi step untuk nilai Kp yang ditentukan Kp = 50, 100, 300, 500, 1000



VI.



Data Percobaan



Kp = 50



Kp =100



Kp = 300



Kp =500



Kp =1000



Diagram blok dari pengontrol proporsional adalah sebagai berikut : in(t)



+



e(t)



Kp



Out(t)



Dari diagram blok diatas dapat dihasilkan persamaan sebagai berikut : Out(t) = kp.e(t)



Out(s) = Kp.e(s) Karena e(s) = in(s), maka : Out(s) = Kp.in(s) Sehingga jika diberi input step sebesar A, maka : Out(s) = Kp.in(s) Out(s) =



Kp. A s



Out(t) = Kp.A Dilihat dari persamaan diatas maka hubungan kurva input dan output adalah sebagai berikut : v(t) Kp.A A



output input



t



VII.



Analisa Data Dari beberapa data percobaan yang telah dilakukan secara Xcos dan program diperoleh hasil berupa grafik dari masing-masing nilai Kp yang dibuat berbeda nilainya. Maka dapat di analisis bahwa berdasarkan kita simulasi menggunakan xcos Kp nya hanya sebagai pengali (gain) atau juga attenuator yang prinsipnya sama dengan kontroller P. Dimana semakin besar nilai Kp yang diberikan maka grafik yang dihasilkan semakin tinggi pula. Pengontrolan proporsional memiliki keluaran yang sebanding atau proporsional dengan besarnya sinyal kesalahan / error signal. Secara lebih sederhana dapat dikatakan bahwa keluaran pengontrol proporsional merupakan perkalian antara konstanta proporsional (Kp) dengan masukannya. Dan berdasarkan kita simulasi menggunakan program apabila diberi nilai Kp kecil, kontroller proportional hanya mampu melakukan koreksi kesalahan yang kecil, sehingga akan menghasilkan respon sistem yang lambat. Jika nilai Kp dinaikkan, respon sistem menunjukkan semakin cepat mencapai keadaan mantapnya. Namun, jika nilai Kp diperbesar sehingga mencapai harga yang berlebihan, akan mengakibatkan sistem bekerja tidak stabil, atau menyebabkan sistem akan berisolasi.



VIII.



Kesimpulan Berdasarkan hasil praktikum secara simulasi menggunakan sofware Scilab dimana Kp merupakan Konstanta pengendali proporsional dan kontroler P ini juga lebih dikenal sebagai gain / penguatan tanpa memberikan efek dinamika kepada kinerja kontroler. Penggunaan kontrol P memiliki berbagai keterbatasan karena sifat kontrol yang tidak dinamik ini. Walaupun demikian dalam aplikasi-aplikasi dasar yang sederhana kontrol P ini cukup mampu untuk memperbaiki respon transien khususnya rise time dan settling time. Pertambahan harga Kp akan menaikkan penguatan sistem sehingga dapat digunakan untuk memperbesar kecepatan tanggapan dan mengurangi ess atau error steady state (penyimpangan dalam keadaan mantap)