MOTOR SERVO DC DENGAN PENGENDALI KONTROLLER I. PE PERA RANC NCAN ANGA GAN N SIS SISTE TEM M
Peranca Perancanga ngan n dan pembua pembuatan tan simua simuasi si sistem sistem ini membut membutu!" u!"an an pema!a pema!aman man dan pengeta!uan tentang simuin" pada matab #ersi $%& adapun m'de diagram sistem (ang dirancang daam bentu" simuasi dapat dii!at seperti pada gambar )%
Gambar 3. 1. Model Diagram Sistem Kendali Posisi Pelaca Ca!a"a Mata!ari
1.1.. Per 1.1 Peranc ancang angan an Moto Motorr Ser Ser#o #o DC DC
Pada pem'dean m't'r ser#' diba!as antara ain persamaan sistem* trans+er +uncti'n* state space* criteria perancangan dan 'pen ''p resp'nse% Gambar )%, adaa! sebua! "'n+irmasi m't'r DC (ang be"er-a untu" memutar beban* dimana "euarann(a adaa! "ecepatan putar
ω
.t/ dan memasu"ann(a adaa! tegangan V app
.t/% Tu-uan a"!ir dari sistem ini adaa! untu" mengendai"an "ecepatan putar dengan 'utput pengendai PID dan +u00( 'gic c'ntr'er% c'ntr'er% Pada Pada
pem'de pem'dean an ini diang dianggap gap m't'r DC -enis -enis pengua penguatt terpis terpisa!* a!* dengan dengan demi"i demi"ian an
medan magnet atau +u"si (ang di timbu"an 'e! beitan e"sitasi "'nstan% Resistansi dan indu"tansi beitan -ang"ar m't'r masing masing ditun-u"an dengan n'tasi R dan L% Keti"a m't'r tea! berputar pada beitan -ang"ar timbu tegangan* biasa disebut bac" em+ V em+ em+ .t/*
(ang p'aritasin(a p'aritasin(a bera1anan bera1anan dengan Vapp .t/% .t/% Pada Pada c'nt'! c'nt'! ini !arga !arga !arga !arga paramet parameter2 er2 parameter +isi" m't'r diasumsi"an seperti beri"ut ini3 Input* # 4 #'tage s'urce Output*
θ
r'ti'na psti'n '+ s!a+t
R 4 ,%5 6 '!m L 4 5%& 6 7enr(s Km 4 5%5)& 6 T'r8ue C'nstant Kb 4 5%5)& 6 em+ c'nstant K+ 4 5%, 6 Nms M'ment inertia '+ m't'r* 9 4 5%5,6"g%m:,;s:, Damping rati' '+ mecnica s(stem* < 4 =%&5>>E2$ Nms T'rsi (ang timbu pada p'r's m't'r sebanding dengan arus (ang mengair meaui beitan -ang"ar a"ibat pemberian Vapp .t/*
V app ( t )
=
Ra i a ( t ) + L
dia ( t ) dt
+
V emf ( t ) .=%)/
Gambar 3. $. Model diagram semati ser#o motor DC.
T m ( t )
=
K m i a ( t ) .=%,/
i a ( t )
=
T m ( t ) K m ( t ) .=%=/
Km adaa! "'nstan t'rsi t'rsi .N2m; ampere/ (ang ter"ait dengan +isi" m't'r* misan(a -uma! !antaran pada peng!antaran pada beitan -ang"ar% Ga(a gera" istri" a1an atau ata u bac"
em+ V
.t/ pad beitan -ang"ar sebanding dengan "eceptan putar
em+
( ) atau "ecepatan
ω m t
sudut m't'r daam rad;sec%
V emf ( t )
=
K bω m ( t )
K b
=
d θ m ( t ) dt .=%?/
Kb adaa! "'nstan em+ bai" .#'t2sec;rad/* (ang -uga ter"ait +isi" m't'r% 7u"um ne1t'n men(ata"an ba!1a beban dengan inesia 9 .m'men inersia r't'r* Kg2m ,/ dengan a-u peruba!an putaran sama dengan -uma! semua t'rsi (ang ter"ait*
T b ( t )
=
J
d ,θ m ( t )
+
dt ,
B
d θ m ( t )
=
dt
T m i a ( t ) .=%&/
K f ω m ( t )
=
B
d θ m ( t ) dt .=%$/
Adaa! pende"atan inier #isc'us +ricti'n% Sean-utn(a dibera"u"an !u"um "irc!'++ pada gambar )%,%
V app ( t ) − V emf ( t )
=
La
di a ( t ) dt
+
Ria ( t ) .=%>/
V app ( t )
=
La
di a ( t ) dt
+
Ri a ( t ) + V emf ( t )
V emf ( t )
=
K b
Dengan mensubstisusi"an bac" em+*
V app ( t )
=
La
dia ( t ) dt
+
Ri a ( t ) + K b
d θ m ( t ) dt persamaan diatas men-adi 3
d θ m ( t ) dt
Atau dengan trans+'rmasi apace a"an diper'e! 3 V app ( s )
=
La s I a ( s ) + Ri a ( s ) + V emf ( s )
Dan untu" persamaan .)$/* T m ( s ) = Js ,θ m ( s ) + Bsθ m ( s )
T m ( s )
=
(
θ m ( s ) Js
,
+
Bs )
=
K m I a ( s )
.=%@/
Per!ati"an ba!1a Vapp .s/ adaa! masu"an dan
θ m
.s/ sebagai "euaran dapat -uga
dibuat m'de diagram b'" persamaan .=%&/*.=%>/ dan .=%@/* .i!at gambar =%=/%
Gambar 3. 3. Re%resentasi model diagram blo motor ser#o DC.
9ang"ar magnet ser#'m't'r DC merupa"an sistem umpan bai"% E+e" em+ bai" dapat dii!at sebagai sin(a umpan bai" (ang sebandign dengan "ecepatan m't'r% ungsi tras+er untu" ser#'m't'r DC dapat dituis"an seperti beri"ut ini*
K m ( ) = V app ( s ) s[ Js , ( La b + Ra J ) s + Ra b + K m K b ] θ s
.=%B/ Indu"sitansi daam "umparan magnet biasan(a "eci dan dapat diabai"an%
V app ( s )
=
K M s (T M s + ))
Dengan 3
K M
=
K m Ra b + K m K b
=
K'nstanta penguatan m't'r
T m
=
R a J Ra b + K m K b
=
K'nstanta 1a"tu m't'r Dari persamaan2persamaan diatas dapat dibentu" dua persamaan di++rensia (ang men-eas"an ting"a! a"u m't'r DC* (a"ni seperti beri"ut 3
di ( t ) dt di .t / dt
= −
R L
= −
i J
i a .t / −
B
K b d θ ( t ) L
d θ m ( t ) dt
dt
−
) J
+
) L
v app .t /
K m i a .t /
II. A&AT DAN 'A(AN
a% PC dengan Sistem Operasi minimum ind'1s p* > 3 ) unit b% Perang"at Luna" Matab $%& c% Pr'gram penun-ang pra"ti"um (ang disedia"an 'e! d'sen pengampu%
II. &ANGKA( PERC)'AAN
)% 9aan"an pr'gram Matab% ,% Gambar Simuin" "'n+igurasi rang"aian% =% La"u"an anaisa perc'baan dengan input step* dengan Kp )%&* =%5* ?%&* $%5* >%&* B%5* )5%&* ),* )=%&* )&* )$%&* )@* )B%&* ,5% Isi b'ring pra"ti"um sesuai dengan perinta! <'rang%
III.RANGKAIAN SIM*&ASI
Gambar 1. Rangaian Sim+lasi Pengendalian Motor Ser#o DC dengan P Controller
Kp 4 )*$
Kp 4 =*,
Kp 4 ?*@
Kp 4 $*?
Kp 4 @
Kp 4 B*$
Kp 4 ))*,
Kp 4 ),*@
Kp 4 )?*?
Kp 4 )$
Kp 4 )>*$
Kp 4 )B*,
Tabe !asi perc'baan%
Tabe ) Niai Input* Kp* Output* Err'r* berdasar"an !asi dispa( rang"aian P2 c'ntr'er N' ) , = ? & $ > @ B )5 )) ),
Niai Input ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) )
Kp )%$ =%, ?%@ $%? @ B%$ ))%, ),%@ )?%? )$ )>%$ )B%,
Output 5%==$@ 5%)BB? )%5&) )%5@> 5%@B?, 5%@@B& )%))> )%?& )%?B> 5%@&>? 5%5&,B 5%?$&>
&EM'AR DATA PRAKTIKAN
Err'r 5%$$=, 5%@55$ 5%5&)? 5%5@$$ 5%)5&@ 5%))5& 5%))$> 5%??B$ 5%?B> 5%)?,$ 5%B?>) 5%&=?=
N'%Perc'baan
3 5);Lab Ee"tr' ; EL2$C; ,5)$
9udu Perc'baan
3 Pengendai M't'r Ser#' DC dengan Pr'p'si'na K'ntr'er
Tangga Perc'baan
3 )@ Apri ,5)$
Tangga Pen(era!an
3 ,@ Apri ,5)$
Keas
3 EL2$C
Ke'mp'"
3 = .Tiga/
Nama Pra"ti"an
3 Par,+angan Pardosi
Partner
3 •
M%ir!and
•
Lusti N
•
Masca!a(a
•
M%Ri0"(
•
Pa!aa
•
Nia A
Instru"tur
3 Drs% R'bert Sam'sir* M% T
Niai
3
Keterangan
3
INSTRKTR
Drs% R'bert Sam'sir* M% T
