Laporan Praktikum Sistem Tangki Tekan [PDF]

Citation preview

LAPORAN PRAKTIKUM SISTEM KENDALI tentang " TUNING PENGENDALI PI – PID PADA SUATU SISTEM PENGENDALIAN TEKANAN TANGKI MENGGUNAKAN METODA KURVA REAKSI PROSES “



oleh : KARIN 181711016 2-A Teknik Konversi Energi



Jurusan Teknik Konversi Energi POLITEKNIIK NEGERI BANDUNG 2020



I.



TUJUAN PRAKTIKUM 1. 2. 3.



4.



II.



Mahasiswa mampu menggambarkan diagram blok sistem pengendalian tekanantangki yang ada di lab. Instrumentasi & Kontrol Energi. Mahasiswa mampu menjelaskan prinsip kerja sistem pengendalian tekanan tangka yang ada di lab. Instrumentasi & Kontrol Energi. Mahasiswa mampu mengidentifikasi fungsi transfer sistem tekanan tangki yang adadi lab. Instrumentasi & Kontrol Energi menggunakan metode kurva reaksi proses(metode open loop), dalam bentuk model FOPDT (first order plus dead time). Mahasiswa mampu menetapkan parameter pengendali PI dan PID berdasarkan model FOPDT, menggunakan tiga metode yang berbeda: metode Ziegler-Nichols, metodeCohen-Coon, dan metode minimum ITAE.



DASAR TEORI 1. Diagram fungsional sistem pengendalian tekanan



2.



Performansi sistem closed-loop (step respons) • Sistem closed loop dirancang agar memiliki respon dinamik dan respon keadaan mantap (steady-state) seperti yang diharapkan. • Kriteria dasar untuk mengukur performansi adalah: 1. Sistem lup-tertutup harus stabil. 2. Efek gangguan diminimalkan – (good disturbance rejection). 3. Memiliki respon yang cepat dan halus (smooth) terhadap perubahan set-point – (good set-point tracking). 4. Kesalahan mantap (Steady-state error, atau offset) dapat ditiadakan atau diminimalkan. 5. Aksi pengendali yang berlebihan harus dihindarkan. 6. Sistem kendali harus kokoh (robust) – tidak peka terhadap perubahan kondisi proses dan terhadap ketidakakuratan model proses.



3. Pengendali PI dan PID



4. Compact Controller SIPART DR20 Mode operasi pengendali



III.



PERALATAN PRAKTIKUM



1. 2. 3. 4.



Sistem pengendalian tekanan udara tangki Roll cable Stop watch Laptop



1. Spesifikasi teknis sistem • Setting catu daya tekanan dari kompressor = 4 bar. • Setting catu daya konverter sinyal elektropneumatik = 1 bar. • Konverter sinyal elektropneumatik:  range input = 4 – 20 mA,  range output = 0,2 – 1,0 bar • Transmitter:  range input = 0 – 4 bar  range output = 4 – 20 mA • Range parameter pengendali PID:  P : Kp = 0,100 – 100,0



 I : Tn = 1,00 – 9984  D : Tv = 1,00 – 1000 • Range display variabel proses (display 4) = 0 (0 bar) – 100 (4 bar) 2. Operasi dan fungsi display



IV.



OPERASI DAN PENYETELAN 1. Operasi servo (setpoint tracking) 1. Setpoint-1 = ws (setting melalui Parameterisasi) 2. 3.



Setpoint-2 = w (setting melalui pengaturan tombol 8 dan 12) Akan diamati respon sistem pengendalian terhadap perubahan setpoint (servo control). 4. Pemindahan dari setpoint-1 ke setpoint-2 diatur menggunakan tombol 13 dengan indikator LED 14 (menyala jika setpoint = w, berkedip jika setpoint = ws). 2. Operasi regulator (disturbance rejection) 1. Disturbance berupa penyumbatan 33,3% pada saluran keluaran vessel 2. Akan diamati respon sistem pengendalian terhadap perubahan load sistem (regulatory control). 3. Pengkonfigurasian/Strukturasi (off-line) 1. Tekan tombol 8 hingga pada display 6 tertulis “PS” berkedip-kedip. Lepaskan tekanan pada tombol tersebut, maka display “PS” akan berhenti berkedip.



2.



Tekan tombol 12.1 beberapa kali hingga pada display 4 tertulis “PAr” dan kemudian tertulis “Str”. Sekarang controller siap untuk dilakukan strukturisasi. 3. Tekan tombol 5.1 atau 5.2 beberapa kali untuk memilih konfigurasi. Konfigurasi yang dipilih ditunjukkan pada display 6. 4. Set konfigurasi tersebut dengan menekan tombol 12.1 atau 12.2. Nilai konfigurasi tersebut ditunjukkan pada display 4. 5. Untuk melakukan parameterisasi tekan tombol 8 sekali. Selanjutnya jika ditekan tombol 8 sekali lagi maka akan kembali ke mode proses. 4. Parameterisasi (on-line) 1. Tekan tombol 8 hingga pada display 6 tertulis “PS” berkedip-kedip. Lepaskan tekanan pada tombol tersebut, maka display “PS” akan berhenti berkedip. 2. Tekan tombol 12.1 beberapa kali hingga pada display 4 tertulis “PAr”. Sekarang controller siap untuk dilakukan parameterisasi. 3. Tekan tombol 5.1 atau 5.2 beberapa kali untuk memilih parameter. Parameter yang dipilih ditunjukkan pada display 6. 4. Set parameter-parameter tersebut dengan menekan tombol 12.1 atau 12.2. Nilai parameter tersebut ditunjukkan pada display 4. 5. Untuk kembali ke mode proses tekan tombol 8 sekali. Catatan: Proses pengkonfigurasian dan parameterisasi akan secara otomatis terhenti dan akan beralih ke mode operasi apabila tidak dilakukan suatu perubahan dalam waktu 20 detik.



V.



PELAKSANAAN PRAKTIKUM 1. Prosedur tuning (diperlukan minimal 4 orang mahasiswa) 1. Identifikasi parameter sistem berdasarkan kurva reaksi proses dengan asumsi sistem dapat dimodelkan dalam bentuk FODT. 



Fungsi transfer sistem FODT −T u s



Ke F ( s )= T g s +1 K Tu



= gain = dead time



      



             



Tg = time constant Saluran keluaran udara dari tangki dalam posisi terbuka penuh (100%) Aktifkan catu daya listrik Dengan menekan tombol 10, pastikan LED pada indikator 11 menyala (operasi manual) Aktifkan supply tekanan udara dari kompresor Gunakan tombol 8 untuk mengatur agar LED 9.2 menyala (display 4 menunjukkan nilai variabel proses). Gunakan tombol 5.1 atau 5.2 untuk mengatur variabel proses (tekanan udaratangki) pada kondisi steady state sesuai dengan yang diharapkan (ditunjukkanoleh display 4). Angka yang tertera pada display 4 menunjukkan tekanan udara di dalam tangki dalam satuan prosen (100% = 4 bar). Catat y = yo (display 6) dan x = xo (display 4). Persiapkan stop watch dan peralatan untuk mencatat data. Bersamaan dengan stop watch diaktifkan, tekan tombol 5.2 dan jangan dilepaskan hingga y berubah menjadi y’ (antara y+5 sampai dengan y+10). Catat nilai x setiap selang waktu 3 detik hingga x cenderung tidak berubah lagi nilainya (x steady state). Catat penunjukan y’. Hitung X = x steady state – xo dan Y = y’ – yo Hitung parameter sistem Ks (gain sistem): Ks = X/Y Gambarkan grafik hubungan antara x terhadap waktu. Secara grafis temukan nilai waktu t pada saat x = xo + 0,25 X, sebut saja t25 Secara grafis temukan nilai waktu t pada saat x = xo + 0,75 X, sebut saja t75 Hitung parameter sistem Tg (konstanta waktu): Tg = 0,910 (t75 - t25) Hitung parameter sistem Tu (dead time): Tu = t25 – 0,288 Tg Untuk mendapatkan nilai Tg dan Tu dapat pula dilakukan dengan cara sebagaiberikut: ▪ Cari garis singgung kurva x(t) yang memiliki gradien maksimum (lihatgambar) ▪ Cari titik potong antara garis singgung kurva tersebut dengan nilaimaksimum dan minimum nilai x. ▪ Selang waktu antara dua titik potong tersebut = Tg. ▪ Selang waktu antara mulai diberikannya perubahan sinyal y dan titikpotong antara garis singgung kurva tersebut dengan minimum nilai x =Tu.



2. Menentukan nilai parameter pengendali PID Berdasarkan nilai parameter sistem FODT yang diperoleh dari hasil identifikasi (Ks, Tg, dan Tu), hitunglah parameter pengendali PI dan PID dengan menggunakan metoda Ziegler-Nichols, Cohen-Coon, dan kriteria minimum ITAE. 2. Penyetelan parameter pengendali 1. Pengendali PI (S28 = 0, Tv = off) ▪ Lakukan strukturasi: S28 = 0 ▪ Lakukan parameterisasi: cP = Kp hasil tuning, tn = Tn hasil tuning, tu = “off” (Tv = 0) 2. Pengendali PID (S28 = 0) ▪ Lakukan strukturasi: S28 = 0 ▪ Lakukan parameterisasi: cP = Kp hasil tuning, tn = Tn hasil tuning, tu = Tv hasil tuning. 3. Aplikasi sistem kendali 1. Mode operasi servo (servo control) • Setpoint-1 = 1 bar, setting parameterisasi display 4 = ws = 25 • Setpoint-2 = 2 bar, setting tombol 8 dan 12 display 4 = w = 50 • Saluran keluaran dalam kondisi terbuka penuh (100%) • Pastikan indikator LED 14 berkedip-kedip (setpoint-1), jika tidak berkedipkedipmaka gunakan selektor 13 untuk mengaturnya. • Melalui proses strukturisasi dan parameterisasi, pastikan nilai parameterpengendali sesuai dengan yang diinginkan. • Gunakan tombol 10 untuk pengoperasian mode otomatis (indikator LED 11 mati) • Pastikan LED 9.2 menyala melalui pengaturan tombol 8. • Tunggu beberapa saat hingga proses pengendalian stabil (display 4 stabil di angka 25, yaitu pada nilai setpoint-1 = 1 bar).



• •



• •



Setelah proses stabil, aktifkan stop-watch bersamaan dengan menekan selektor 13 agar indikator LED 14 menyala (setpoint-2). Catat nilai x (display 4) setiap selang waktu 3 detik hingga x cenderung tidakberubah lagi nilainya / steady state (display 4 stabil di angka 50, yaitu pada nilaisetpoint-2 = 2 bar). Gambarkan grafik hubungan antara x (variabel proses) terhadap waktu. Berdasarkan grafik tersebut amati beberapa indikator performansi sistempengendalian berikut ini:  Offset  Rise time  Settling time (2%)  Maximum overshoot  Amplitudo decay  Duty cycle



2. Mode operasi regulator • Pada kondisi steady state dengan setpoint 50 (2 bar) dan saluran keluaran terbukapenuh (100%), secara mendadak berikan perubahan load dengan cara menutupsaluran keluaran 33%. Bersamaan dengan itu aktifkan stopwatch. • Catatlah nilai x (display 4) setiap selang waktu 1 detik hingga x cenderung tidakberubah lagi nilainya / steady state (display 4 stabil di angka 50, yaitu pada nilaisetpoint-2 = 2 bar) • Gambarkan grafik hubungan antara x (variabel proses) terhadap waktu • Berdasarkan grafik tersebut amati beberapa indikator performansi sistempengendalian berikut ini: • Offset • Settling time (2%) • Maximum overshoot Ulangi langkah 1 dan 2 untuk setting pengendali yang lainnya.



VI.



DATA PENGAMATAN t 0 3 6 9 12 15 18 21 24 27 30 33 36 39 42 45 48 51 54 57 60 63 66 69 72 75 78 81 84 87 90 93 96 99 102 105 108 111 114



x(t) 45,6 46,3 47,6 48,7 49,7 50,5 51,2 51,7 52,2 52,6 52,9 53,2 53,4 53,6 53,8 53,9 54,0 54,1 54,2 54,3 54,3 54,4 54,4 54,4 54,5 54,5 54,5 54,5 54,5 54,5 54,6 54,6 54,6 54,6 54,6 54,6 54,6 54,6 54,6



x model 44,6 46,2 47,6 48,7 49,7 50,5 51,2 51,7 52,2 52,6 52,9 53,2 53,4 53,6 53,8 53,9 54,0 54,1 54,2 54,3 54,3 54,4 54,4 54,4 54,5 54,5 54,5 54,5 54,5 54,5 54,6 54,6 54,6 54,6 54,6 54,6 54,6 54,6 54,6



117 120



VII. Yo Yl X55 Xo Ks •



54,6 54,6



54,6 54,6



HASIL PENGAMATAN = 40 = 50 = 54.6 = 45,6 = 0,9 t25 pada x = 47,85 interpolasi 9−6 (( 48,7−47,6 )∙ ( 47,85−47,6 ))+6=6,681 s



t 25 = •



t75 pada x = 52,35 interpolasi t 75=



27−24 (( 52,6−52,2 ) ∙( 52,35−52,2))+21=25,125 s



Tg=0.910∙ ( 25,125−6,681 )=16,8 s Tu=6,681−( 0,288 ∙16,784 )=1,8 s



• •



PARAMETER



NILAI



SATUAN



Ks



0,9



-



Tg



16,8



Detik (s)



Tu



1,8



Detik (s)



Menentukan nilai parameter PI dan PID 1. Metode Ziegler-Nichols PENG Kp .



Tn (detik)



Tu (detik)



PI



0.9 16,784 s ∙ =9,33 0,9 1,821 s



3.3 ∙1,821 s=5,994 s



-



PID



1.2 16,784 s ∙ =12,44 0,9 1,821 s



2∙ 1,821=3,6 s



0.5 ∙1,821=0,9 s



2. Metode Cohen-Coon PENG Kp .



PI



PID



Tn (detik)



Tu (detik)



1.821 1 16,784 s 1 1.821 16,784 ∙ ∙ 0.9+ =9,42 1,821∙ =4,89 0,9 1,821 s 12 16,784 1.821 9+20 ∙ 16,784



[



)]



(



1 16,784 s 4 1 1.821 ∙ ∙ + =14,1 1,821∙ 0,9 1,821 s 3 4 16,784



[ (



)]



3. Kriteria minimum ITAE PE OPR. Kp N. Servo



Regulator



0.859 16,784 s ∙ 0,9 1,821 s



Servo



0.965 16,784 s ∙ 1.1 1,821 s



Regulator



1.357 16,784 s ∙ 1.1 1,821 s



PID



] ]



( (



( (



0.916



)



[



)



16,784 =16,59 =5,03 1.821 1.03−0.165 16,784



)



14.844 1.821 =8,46 ∙ 0.674 16,784



(



)



=5,45



14.844



[



(



14.844 1.821 =12,5 ∙ 0.842 16,784



(



- Metode Ziegler Nichols ZN PI



PID



Kp =



9.333



12.444



Ti =



5.994



3.600



Ki = Td =



1.557 -



3.457 0.900



)



-



0.68



=7,23 1.821 0.796−0.147 16,784



0.947



)



)]



(



0.855



]



Tu (detik)



[



0.977



-



1.821 4 =0,642 16,784 1,821∙ =4,24 1.821 11+2 ∙ 1.821 13+8 ∙ 16,784 16,784 32+6 ∙



Tn (detik)



0,586 16,784 s ∙ 0,9 1,821 s



PI



[ [



30+3 ∙



)]



-



=21,53 1.821 0.308 ∙16,784 16,784



0.738



=3,83 0.381∙ 16,784



(



(



1.821 16,784



0.929



)



=0,64



0.995



)



=0,69



Kd =







Grafik SP PV (PI)



*Catatan : : B (max overshoot) :C : Rise Time : Settlin time



= 42.68 % = 3.335 = 3.8665 = 110.09



-



11.200







Grafik SP PV (PID)



*Catatan : : B (max overshoot) :C : Rise Time : Settlin time 



= 31.70 % = 0.8644 = 2.925 = 108.565



Grafik SP PV Tuning



-



*Catatan : : Offset = 91 Metode Cohen Coen Cohen-Coen PI PID Kp = 9.426 14.105







Grafik SP PV (PI)



Ti =



4.898



4.240



Ki =



1.924



3.326



Td = Kd =



-



0.642 9.056



*Catatan : : B (max overshoot) :C : Rise Time : Settlin time 



= 50.23 % = 5.2374 = 3.731 = 110.179



Grafik SP PV (PID)



*Catatan : : B (max overshoot) :C : Rise Time : Settling time 



= 35 % = 0.8288 = 2.788 = 107.89



Grafik SP PV ( Tunning)



*Catatan : : Offset



= 91



- Metode Kriteria minimum ITAE Servo Kriteria Minimum ITAE Servo PI PID Kp = 5.037 7.239







Ti =



16.596



21.532



Ki =



0.304



0.336



Td = Kd =



-



0.650 4.703



Grafik SP PV (PI)



*Catatan : : B (max overshoot) :C : Rise Time : Settling time



= 4.231 % = 0.0463 = 8.112 = 106.722







Grafik SP PV (PID)



*Catatan : : B (max overshoot) :C : Rise Time : Settling time



= 6.85 % =0 = 100 = 105.4







Grafik SP PV (Tunning)



*Catatan : : Offset



= 91



-Metode Kriteria Minimum ITAE Regulator Kriteria Minimum ITAE Regulator PI PID Kp = 8.462 12.502 Ti = 5.458 3.838 Ki =



1.550



3.257



Td =



-



0.694



Kd =



-



8.670







Grafik SP PV (PI)



*Catatan : : B (max overshoot) :C : Rise Time : Settling time



= 43.5 % = 2.845 = 4.058 = 110.735







Grafik SP PV (PID)



G



*Catatan : : B (max overshoot) :C : Rise Time : Settling time 



= 36 = 1.112 = 2.058 = 108.6



Grafik SP PV (Tunning)



*Catatan : : Offset



= 91



No



Nama



SetPoint



Offset



C



B



1



Tunning Ziegler Nichols PI Ziegler Nichols PID Ziegler



100



91



-



-



100



0



3.335



42.677 42.68%



100



0



0.8644



31.7



2 3



OverShoot Amplitudo Decay -



31.70%



Rise Time -



Setting Time -



0.078145137



3.8665



110.09



0.027268139



2.925



108.565



4 5 6 7 8 9 10



11 12



Nichols Tunning Cohen Coen PI Cohen Coen PID Cohen Coen Tunning ITAE Servo PI ITAE Servo PID ITAE Servo Tunning ITAE Regulator PI ITAE Regulator PID ITAE Regulator



100



91



-



-



-



-



-



-



100



0



5.2374



50.23



50.23%



0.104268366



3.731



110.179



100



0



0.8288



35



35%



0.02368



2.788



107.89



100



91



-



-



-



-



-



-



100



0



0.0463



4.231



4.23%



0.010943039



8.112



106.722



100



0



0



6.85



6.85%



0



100



105.4



100



91



-



-



-



-



-



-



100



0



2.845



43.5



43.50%



0.065402299



4.058



110.735



100



0



1.112



36



36%



0.030888889



2.965



108.6



VIII. ANALISA DATA HASIL PENGAMATAN Pada percobaan kali ini adalah melakukan proses tuning pengendali PI dan PID pada suatu sistem dimana pada percobaan ini sistem yang digunakan yaitu sistem pengendalian tekanan tangki yang menggunakan metode kurva reaksi. Tuning ini dimodelkan ke dalam bentuk First Order Plus Dead Time yang menggunakan tiga macam metoda perhitungan yaitu metode Ziegler-Nichols, metode Cohen-Coon, Metoda Ziegler-Nichols ini dapat digunakan pada sistem open loop dan closed loop, sedangkan metoda Cohen-Coon biasanya hanya digunakan untuk sistem open loop dan metoda ITAE. Hasil dari perhitungan ketiga metode tersebut akan didapatkan tiga parameter yaitu Kp, Tn, dan Tu. Tiga parameter ini adalah parameter PI dan PID yang siap dimasukkan sebagai tuning pada sistem pengendali tekanan tangki. Metode Coheen-Coon tuning kontroler mengkoreksi lambat , kondisi respon steady state yang diberikan oleh metode Zieger-Nichols dimana ada waktu mati yang besar ( proses penundaan ) relatief tehadap konstanta waktu loop terbuka.Proses delay yangbesar ini diperlukan untuk membuat metode ini praktis karena jika tidak wajar kontroler besar keuntungan akan dapat diramalkan . Metode ini hanya digunakan untuk model orde pertama dengan watku tunda, karena fakta bahwa controller tidak langsung menanggapi gangguan ( Langkah gangguan bersifat progressif , bukan sesaat ) . Pada saat tuning pertama, dilakukan pengubahan PV dari PV = 46 didapat PV = 51. lalu dilakukan pengamatan terhadap perubahan nilai SV tiap tiga detik sekali sampai nilai SV mencapai titik steady state, didapatkan data sesuai yang terlampir. Namun pada pengamatan dilakukan dengan cara merekam menggunakan handphone agar perubahan nilai SV bisa dilihat lebih mudah dari video. Jika dibuat suatu diagram, akan berbentuk seperti huruf “S” bila data yang didapatkan bagus, dan seperti diagram yang terlampir bentuknya hampir menyerupai “S”. Dari data tersebut dapat dilakukan perhitungan untuk menentukan nilai Ks, Tu, dan Tg yang nanti akan diperlukan dalam menentukan nilai parameter PI dan PID. Hasil data yang di dapat pada tiap metodanya Kp(1 + 1/Ti.s + Td.s) = Kp + (Kp/Ti)/s + (Kp.Td)s = Kp + Ki/s + Kd.s Ki = Kp/Ti Kd = Kp.Td



Pada data tunning yang telah ada,untuk mendapatkan parameter FOPDT,hal yang dilakukan terlebih dahulu adalah menghitung t25 dan t75 dari data yang sudah ada dengan cara interpolasi dua data yang ada di anatar x25 dan x75. Hasil dari perhitungan interpolasi t25 = 6.8 dan t75 = 25.1 . Setelah interpolasi,kita bisa memperoleh Ks (gain) atau K dengan merumuskan X/Y dimana X = xss-xo , dan Y = y’- yo. Dari rumus itu didapatkan nilai K = 0.9. Dari hasil interpolasi bisa jua didaptkan nilai Tg (time constant) dengan rumus 0.910x(t75-t25) dan Tu (dead time) dengan rumus t25 – 0.288Tg. Dari rumus tersebut didapatkan hasil Tg = 16.8 dan hasil Tu = 1.8 . Perhitungan parameter FOPDT berdasarkan data tunning bertujuan untuk menetukan parameter PI – PID pada sistem pengendalian.



Setelah mendapatkan nilai parameter FOPDT selanjutnya hal yang dilakukan adalah menghitung parameter pengendali PI dan PID dengan 3 metode yang berbeda. Metode yang digunakan yaitu Ziegler Nichols,Cohen-Coen, dan Kriteria Minimum ITAE (Servo dan Regulator). Dari perhitungan menggunakan metode-metode tersebut didapatkan parameter pengendalian Kp.Tn,dan Tu.Dari parameter yang telah didapatkan kita juga dapat memperoleh parameter pengendalian Ki dan Kd untuk pengendali PI dan PID. Cohen-Coen PI



ZN PI



PID



Kp =



9.426



PID 14.105



Kp =



9.333



12.444



Ti =



4.898



4.240



Ti =



5.994



3.600



Ki =



1.924



3.326



Ki = Td = Kd =



1.557 -



3.457 0.900 11.200



Td = Kd =



-



0.642 9.056



Kriteria Minimum ITAE Servo PI PID Kp = 5.037 7.239 Ti =



16.596



21.532



Ki =



0.304



0.336



Td = Kd =



-



0.650 4.703



Kriteria Minimum ITAE Regulator PI PID Kp = 8.462 12.502 Ti =



5.458



3.838



Ki =



1.550



3.257



Td = Kd =



-



0.694 8.670



Pada proses tunning selanjutmya dilakukan dua proses,yaitu :  Operasi servo Pengendalian ini berfungsi menangani pengendalian dengan set-point tracking. Setpoint tracking adalah kejadian ketika suatu pengendali mengubah suatu variabel proses bergerak menuju variabel proses yang diinginkan sebagai reaksi terhadap perubahan setpoint.



 Operasi Regulator Pengendalian ini berfungsi menangani disturbance rejection (regulasi). disturbance rejection adalah Yaitu ketika suatu pengendali mengubah suatu variabel proses menuju kembali ke variabel proses sesuai dengan set point semula. Untuk metode Ziegler-Nichols dan metode Cohen-Coon, parameter tuning pengendali di operasi servo dan regulator adalah sama. Sehingga hanya diperlukan satu kali perhitungan dan memasukan parameter. Sedangkan pada metoda minimum ITAE parameter berbeda antara servo dan regulator sehingga diperlukan dua kali perhitungan dan dua kali memasukan parameter. Kemudian dapat dilakukan pengidentifikasian dengan cara membandingkan tiap kurva karakteristik dari tiap parameter hasil perhitungan tiga metode yang digunakan.



Proses operasi servo maupun operasi regulator didapat hasil yang stabil . Dari hasil perhitungan parameter dengan menggunakan metode yang berbeda menghasilkan hasil yang berbeda pula, didapatkan perbedaan dari settling time, offset, rise time, dan overshoot-nya. Ketiga metode ini memiliki kelebihan serta kekurangan masing-masing. Kelebihan dan kekurangan ini dapat dimanfaatkan sesuai keinginan kita dalam menggunakan suatu pengendali karena tujuan dari tiap penggunakan suatu pengendali pasti berbeda. Pada proses opeasi servo pengendalu PI, hasil Kp dan Ki yang didapat lebih kecil daripada operasi regulator.Sama halnya pada pengendali PID, hasil Kp,Ki,dan Kd juga lebih kecil dibandingkan dengan operai regulator. Dari hasil perhitungan dnegan menggunakan metode yang berbeda menghasilkan hasil respon pengendalian yang berbeda juga. Hasil respon tiap pengendali dapat dilihat dari performansi rise time,settling time,offset,dan overshootnya. Berdasarkan hasil response pengendali dapat dilihat bahwa PV dari operasi servo lebih mendekati SP (Set Point) dibandingkan PV dari operasi regulator. Hal itu dikarenakan MV (Measuring Variabel) nya lebih sesuai sehingga PV dari opersi servo hamper sama dengan SP (Set Point). Pada saat menggunakan metoda ITAE servo terdapat perbedaan pada saat menggunakan sistem pengendali PI dan PID. Pada saat kita menggunakan PI, terdapat overshoot yang cukup besar dan ada overshoot kedua yang lebih kecil dari sebelum nya. Berbeda dengan PID yang overshoot pertama sangat kecil dan ada overshoot kedua yang lebih besar dari sebelum nya. Tetapi kedua nya memiliki respon yang cenderung cepat untuk stabil. Pada saat menggunakan metoda ITAE regulator terdapat perbedaan pada saat menggunakan sistem pengendali PI dan PID 



Sistem Kendali PI



Dari ketiga metoda yang digunakan. Metoda Cohen-coen memiliki overshoot yang paling besar daripada metoda yang lainnya dan Metoda ITAE servo memiliki overshoot terkecil daripada metoda lainnya. Tetapi walaupun metoda ITAE servo memiliki overshoot terkecil, ternyata metoda ITAE servo memiliki rise time yang lebih lama daripada metoda lainnya. Metoda Cohen-Coen memiliki rise time yang tercepat dibandingkan dengan metoda lainnya. Pada dasar nya ketiga metoda tersebut memiliki respon yang cenderung cepat stabill. Tetapi jika di lihat siapa yang paling cepat stabil maka respon Metoda ITAE servo adalah sistem yang memiliki respon yang paling stabil.Untuk settling time dan amplitude decay ,pengendali PI memiliki settling time dan amplitude decay yang lebih besar di pengendali PID. 



Sistem kendali PID



Untuk sistem PID pada dasarnya untuk perbandingan ketiga metoda yaitu metoda ZieglerNichols, Metoda Cohen-Coon, dan Metode ITAE sama seperti membandingkan respon PI ketiga metode tersebut. Hanya saja overshoot ketiga metoda tersebut lebih kecil daripada saat menggunakan PI. Tetapi pada Metoda ITAE servo memiliki overshoot yang kecil sehingga cepat



stabil namun memiliki rise time yang paling lama dari pada metoda lainnya. Pada pengendali PID , Derivatif berfungsi untuk mengecilkan riak/noise dan mempercepat proses variable. Untuk ketiga metode dalam Sistem Tangki Tekan ini , yang paling bagus atau PVnya lebih mendekati SP atau MVnya lebih cocok adalah metode Kriteria Minimum ITAE Servo (PID) karena besar overshoot tidak terlalu besar,walaupun rise timenya atau watu mencapai set point lebih besar tetapi waktu untuk stabil (settling time) sedikit lebih cepat dibandingkan metode lainnya. Hal tersebut disebab kan operasi servo berfungsi menangani pengendalian dengan set-point tracking. Set-point tracking adalah kejadian ketika suatu pengendali mengubah suatu variabel proses bergerak menuju variabel proses yang diinginkan sebagai reaksi terhadap perubahan setpoint . Dan derivative pada pengendali



PID berfungsi untuk mengecilkan riak/noise dan mempercepat proses variable. IX.



KESIMPULAN 1. 2. 3.



4. 5. 6.



Pada percobaan dilakukan proses tuning pengendali PI dan PID pada suatu sistem dimana pada percobaan ini sistem yang digunakan yaitu sistem pengendalian tekanan tangki yang menggunakan metode kurva reaksi. Percobaan tuning yang dilakukan adalah untuk menentukan parameter PI-PID pada sistem pengendali. Penentuan parameter pada tuning menggunakan metoda kurva proses dapat dilakukan dengan metode Ziegler-Nichols, metode Cohen-Coon, dan metode minimum ITAE yang sebelumnya dilakukan perhitungan dulu untuk mendapat nilai Ks, Tg, dan Tu. Pada Parameter Kp jika semakin besar akan mempercepat respon (memperbaiki rise time) namun akan memperburuk overshoot, offset dan kestabilan sistem. Pada Parameter Tn jika semakin besar akan memperbaiki offset namun akan memperlambat respon sistem. Pada Parameter Tu jika diperbesar maka akan mengurangi maximal overshoot dan meminimalkan offset juga memperbaiki kestabilan.



DAFTAR PUSTAKA Jobsheet Praktikum Teknik Pengaturan Jurusan Teknik Konversi Energi POLBAN : Simulasi Sistem Pengendalian Menggunakan Pengendali On-Off dan P-I-D https://www.elektroindonesia.com/elektro/kend15.html ( diakses : 28 April 2020 ) https://www.slideshare.net/ojanupi/desain-kendali-pid-dengan-metoda-zieglernichols-dancohencoon-menggunakan-matlab-dan-arduino-pada-plant-level-air-50287116 ( diakses : 28 April 2020 ) https://media.neliti.com/media/publications/257078-perbandingan-tuning-parameter-kontroler1aba2105.pdf ( diakses 28 : April 2020 ) https://www.researchgate.net/figure/Gambar-23-a-Problem-servo-Respon-proses-dalammenanggapi-perubahan-SetPoint-b_fig38_277993298 ( diakses : 28 April 2020 )



LAMPIRAN 



Grafik Perbandingan Metode Ziegler Nichols (Tunning)







Grafik Perbandingan Metode Ziegler Nichols (PI)







Grafik Perbandingan Metode Ziegler Nichols (PID)







Grafik Perbandingan Metode Cohen-Coen (Tunning)







Grafik Perbandingan Metode Cohen Coen (PI)







Grafik Perbandingan Metode Cohen Coen (PID)







Grafik Perbandingan Kriteria Minimal ITAE Servo (Tunning)







Grafik Perbandingan Kriteria Minimal ITAE Servo (PI)







Grafik Perbandingan Kriteria Minimal ITAE Servo (PID)







Grafik Perbandingan Kriteria Minimal ITAE Regulator (Tunning)







Grafik Perbandingan Kriteria Minimal ITAE Regulator (PID)







Grafik Perbandingan Kriteria Minimal ITAE Regulator (PID)