Kelompok 1 Pengendali P Dan I [PDF]

Citation preview

LAPORAN PRAKTEK SISTEM KENDALI KONTINYU PENGENDALI PROPORSIONAL



Oleh: KELOMPOK 1



Shela Hafzi Wisudawati



061930320526



Anisa Tasya Rini A



061930321167



M. Gilang Romadhon



061930321172



Retanza Fernanda



061930321178 Kelas : 4ED



Dosen Pengampu: Renny Maulidda, S.T., M.T.



PROGRAM STUDI DIII TEKNIK ELEKTRONIKA JURUSAN TEKNIK ELEKTRO POLITEKNIK NEGERI SRIWIJAYA 2021



PENGENDALI PROPORSIONAL



1. TUJUAN 



Mahasiswa mampu memahami pengertian dan prinsip kerja dari pengendali proporsional.







Mahasiswa mampu mempelajari dan merancang sistem dari pengendali proporsional untuk mendapatkan tanggapan sistem yang ideal.







Mahasiswa mampu menganalisis dan menjelaskan pengendali proporsional dengan menggunakan L@bsoft.



2. TEORI DASAR A. Klasifikasi Pengendali Proposional Pengendali proporsional merupakan pengendali yang paling sederhana dari semua jenis pengendali kontinyu. Itu dibuat dari pengendali PID ketika komponen Integral dan Diferensial ditinggalkan atau dinonaktifkan dan bekerja pada sistem seperti elemen Proporsional dasar. Untuk hubungan antara sinyal kesalahan error (t) (variabel masukan pengendali) dan variabel yang dimanipulasi y (t) (variabel keluaran pengendali) berlaku ekspresi berikut:



Gambar berikut menunjukkan respon langkah dan simbol blok dari pengendali Proporsional.



Gambar 1. Step Respon Pengendali Proporsional



Parameter Koefisien Proporsional disebut koefisien proporsional (gain pengontrol) dari pengendali Proporsional. Untuk membedakannya dari koefisien proporsional elemen Proporsional dasar, parameternya sering disebut KPR atau hanya KR.



Pengendali Proporsional sering digunakan dalam loop kontrol sederhana dengan persyaratan yang sangat rendah. Kerugian utamanya adalah kenyataan bahwa itu di sebagian besar sistem yang dikendalikan itu mengarah ke sinyal kesalahan kondisi-mapan, yaitu nilai sebenarnya tidak persis mencapai atau bertepatan dengan nilai setpoint.



B. Eksperimen: Kendali Proporsional dari sistem Parameter Waktu 2 Dalam percobaan berikut, Anda harus menyiapkan loop kontrol representatif dengan pengendali Proporsional, sebelum melakukan analisis yang lebih tepat pada loop kendali Proporsional di bab-bab berikutnya. Aktifkan plotter respons langkah dan konfigurasikan seperti yang ditunjukkan pada Tabel berikut. Sekarang tentukan respons langkah (variabel terkontrol dan sinyal kesalahan) dari loop kontrol tertutup untuk nilai KP 1 dan 10. Salin jejak ke dalam ruang yang disediakan di bawah ini.



3. LANGKAH KERJA a. Buatlah rangkaian percobaan sesuai dengan gambar. b. Hubungkan USB yang terdapat pada modul 204203-2A dan 204203-2B pada monitor, agar dapat melihat grafik yang ditunjukkan dari hasil rangkaian. c. Buka software L@bsoft pada monitor untuk melihat grafik rangkaian. d. Aktifkan plotter step respon dan konfigurasikan seperti yang ditujukkan pada Tabel.



Setting Input Channel A



Meas. Range: 10 V



Coupling: DC



Channel B



Meas. Range: 10 V



Coupling:



Range: 100



Offset: 0



Other



Setting Output Step response from ...



0



50 %



to ... Delay time/ms



0



Measurements



300 Setting Diagram



Display



Channel A



x-axis from ... to ...



0



20



y-axis from ... to ...



0



100



e. Simpan hasil grafik tersebut



4. HASIL PERCOBAAN A. Gambar Rangkaian



Gambar 2. Rangkaian Pengendali Proporsional



%



B. Grafik Hasil Percobaan 100



90



80



70



60



50



40



30



20



10



0 0 t/s



%



Gambar 3. Grafik Pengendali Proporsional dengan Nilai Kp = 1 100



90



80



70



60



50



40



30



20



10



0 0 t/s



Gambar 4. Grafik Pengendali Proporsional dengan Nilai Kp = 10



%



100



90



80



70



60



50



40



30



20



10



0 0 t/s



Gambar 5. Grafik Pengendali Proporsional dengan Nilai Kp = 60



5. HASIL A. Analisa Dalam percobaan yang telah dilakukan diatas dapat dianalisa bahwa ketika semakin kecil nilai Kp maka semakin besar error yang terjadi tetapi dengan kecilnya nilai Kp meminimalisir atau bahkan tidak terdapat osilasi pada gelombang keluaran. Sebaliknya, jika semakin besar nilai Kp pada masukan maka semakin kecil error yang terjadi, sama hal nya dengan besarnya nilai Kp yang ada dapat membuat osilasi terjadi pada gelombang keluaran.



B. Kesimpulan Setelah melakukan percobaan diatas, dapat disimpulkan bahwa: 1. Pada hasil percobaan terdapat 2 gelombang yaitu gelombang pertama berwarna merah adalah hasil dari percobaan itu sendiri,



sedangkan gelombang berwarna biru adalah error yang dihasilkan pada saat percobaan berlangsung. 2. Hasil dari gelombang keluaran sendiri dapat diatur dengan menaikkan atau menurunkan nilai Kp. 3. Semakin besar nilai Kp maka semakin kecil error yang terjadi, tetapi dapat terjadi osilasi pada gelombang keluaran. 4. Semakin kecil nilai Kp maka semakin besar error yang terjadi, tetapi tidak terdapat osilasi pada gelombang keluaran. 5. Penggunaan elemen Kp sendiri dapat stabil jika digabungkan atau ditambahkan dengan elemen Ki atau Kd.



LAPORAN PRAKTEK SISTEM KENDALI KONTINYU PENGENDALI INTEGRAL



Oleh: KELOMPOK 1



Shela Hafzi Wisudawati



061930320526



Anisa Tasya Rini A



061930321167



M. Gilang Romadhon



061930321172



Retanza Fernanda



061930321178 Kelas : 4ED



Dosen Pengampu: Renny Maulidda, S.T., M.T.



PROGRAM STUDI DIII TEKNIK ELEKTRONIKA JURUSAN TEKNIK ELEKTRO POLITEKNIK NEGERI SRIWIJAYA 2021



PENGENDALI INTEGRAL



1. TUJUAN 



Mahasiswa mampu memahami pengertian dan prinsip kerja dari pengendali integral.







Mahasiswa mampu mempelajari dan merancang sistem dari pengendali integral untuk mendapatkan tanggapan sistem yang ideal.







Mahasiswa mampu menganalisis dan menjelaskan pengendali integral dengan menggunakan L@bsoft.



2. TEORI DASAR A. Klasifikasi Pengendali Integral Pengendali aksi integral (pengendali integral) dibuat dari pengendali PID ketika komponen Proporsional dan Diferensial ditinggalkan atau dinonaktifkan dan bekerja pada sistem seperti elemen dasar Integral. Untuk hubungan antara sinyal kesalahan error (t) (variabel masukan pengendali) dan variabel yang dimanipulasi y (t) (variabel keluaran pengendali) berlaku ekspresi berikut



Gambar berikut menunjukkan respon langkah dan simbol blok dari pengontrol I.



Gambar 1. Step Respon Pengendali Integral



Parameter Koefisien Integral disebut koefisien aksi integral dari pengendali Integral. Untuk membedakannya dengan koefisien aksi integral elemen Integral dasar, parameter ini juga sering disebut KIR. Nilai kebalikannya, waktu TI, disebut konstanta waktu integrasi atau hanya waktu integrasi.



B. Contoh untuk pengendali teknis Integral. Grafik berikut menunjukkan desain prinsip pengendali Integral dengan daya bantu hidraulik. Integral action dalam sistem kendali tidak terbatas pada pengontrol hidraulik, tetapi dapat ditemukan di mana pun katup atau aktuator lain dioperasikan menggunakan motor listrik. Karena di sini posisi katup sesuai dengan sudut rotasi poros motor, Anda memiliki perilaku aksi integral.



Gambar 2. Gambar Pengendali Teknis Integral (Rotasi Poros Motor)



C. Eksperimen: Kendali tindakan-I dari sistem yang dikendalikan Proporsional Waktu 2 Dalam percobaan berikut, sebuah loop kendali harus dirakit dengan sistem terkontrol orde dua (sistem Proporsional Waktu 2) dan pengendali aksi Integral murni. Respon dari loop kontrol tertutup akan dibandingkan dengan sistem kendali aksi proporsional murni. Aktifkan plotter respons langkah dan konfigurasikan seperti yang ditunjukkan pada Tabel di bawah. Tentukan respons langkah (variabel referensi dan variabel terkontrol) dari loop kontrol tertutup dan salin ke ruang yang disediakan di bawah ini.



3. LANGKAH KERJA a. Buatlah rangkaian percobaan sesuai dengan gambar. b. Hubungkan USB yang terdapat pada modul 204203-2A dan 204203-2B pada monitor, agar dapat melihat grafik yang ditunjukkan dari hasil rangkaian. c. Buka software L@bsoft pada monitor untuk melihat grafik rangkaian. d. Aktifkan plotter step respon dan konfigurasikan seperti yang ditujukkan pada Tabel.



Setting Input Channel A



Meas. Range: 10 V



Coupling: DC



Channel B



Meas. Range: 10 V



Coupling:



Range: 100



Offset: 0



Other



Setting Output Step response from ...



0



50 %



to ... Delay time/ms



0



Measurements



300 Setting Diagram



Display



Channel A



x-axis from ... to ...



0



1s



y-axis from ... to ...



0



100



e. Simpan hasil grafik tersebut



4. HASIL PERCOBAAN A. Gambar Rangkaian (1) Pengendali I menggunakan elemen PT2



Gambar 3. Rangkaian Pengendali Integral



%



B. Grafik Hasil Percobaan 100



90



80



70



60



50



40



30



20



10



0 0



1 t/s



Gambar 4. Grafik Pengendali Integral dengan Nilai Tn = 10 dan Ki = 0.1



%



100



90



80



70



60



50



40



30



20



10



0 0



1 t/s



%



Gambar 5. Grafik Pengendali Integral dengan Nilai Tn = 1 dan Ki = 1 100



90



80



70



60



50



40



30



20



10



0 0



1 t/s



Gambar 6. Grafik Pengendali Integral dengan Nilai Tn = 0.1 dan Ki = 10



C. Gambar Rangkaian (2) Pengendali I menggunakan elemen Ki



Gambar 7. Rangkaian Pengontrol I dalam Sistem yang Dikontrol I



Aktifkan plotter respons langkah dan konfigurasikan seperti yang ditunjukkan pada Tabel di bawah. Setting Input Channel A



Meas. Range: 10 V



Coupling: DC



Meas. Range: 10 V



Coupling:



Range: 100



Offset: 0



Channel B Other



Setting Output Step response from ...



0



50 %



to ... Delay time/ms



0



Measurements



300 Setting Diagram



Display



Channel A



x-axis from ... to ...



0



10 s



y-axis from ... to ...



0



100



Setel ulang elemen I menggunakan tombol reset. Kemudian tentukan respons langkah loop kontrol tertutup dan salin ke ruang yang disediakan di bawah ini.



%



100



90



80



70



60



50



40



30



20



10



0 0



1 t/s



%



Gambar 8. Grafik Pengendali Integral dengan Nilai Tn = 10 dan Ki = 0.1 100



90



80



70



60



50



40



30



20



10



0 0



1 t/s



Gambar 9. Grafik Pengendali Integral dengan Nilai Tn = 1 dan Ki = 1



%



100



90



80



70



60



50



40



30



20



10



0 0



1 t/s



Gambar 10. Grafik Pengendali Integral dengan Nilai Tn = 0.1 dan Ki = 10



5. HASIL A. Analisa Pengendali integral hanya mengatur waktu (Tn) menggunakan potensio, dan apabila ingin mengukur Ki kita dapat menggunakan persamaan Ki = 1 / Tn. Apabila semakin besar nilai Tn maka semakin besar pula gelombang osilasi yang terjadi pada keluaran. Sebaliknya apabila gelombang Ki semakin dinaikkan nilainya maka akan dapat mengurangi ataupun meredam osilasi yang terjadi.



B. Kesimpulan Pada percobaan yang telah dilakukan dapat disimpulkan bahwa: 1. Pada hasil percobaan terdapat 2 gelombang yaitu gelombang pertama berwarna merah adalah hasil pengukuran sedangkan gelombang berwarna biru adalah referensi dari pengontrol integral itu sendiri.



2. Jika nilai Ki semakin kecil maka jarak gelombang tidak akan mencapai set point dan osilasi yang dihasilkan lebih sedikit. 3. Jika nilai Ki semakin besar maka jarak gelombang dan set point akan tercapai tetapi akan terjadi osilasi yang banyak. 4. Pada pengendali I dan elemen PT2, waktu yang diperlukan untuk naik menuju nilai maksimum lebih cepat. 5. Pada pengendali I dengan elemen Ki, osilasi yang dihasilkan lebih sedikit.