TUGAS PENDAHULUAN PRAKTIKUM SISTEM KENDALI MODUL 2
1.Jelaskan perbedaan antara sistem pengendalian lingkar terbuka dengan pengendalian lingkar lingkar tertutup.
Sistem kendali lingkar terbuka (open ( open loop) loop ) adalah sistem kendali dimana besaran keluaran tidak memberikan efek terhadap besaran masukan, sehingga variabel yang dikontrol tidak dapat dibandingkan terhadap harga yang diinginkan. Sistem kontrol terbuka keluarannya tidak dapat digunakan sebagai umpan balik dalam masukkan.
Gambar 1.
Blok diagram lingkar terbuka
Sistem kendali lingkar tertutup (close ( close loop) loop ) adalah sistem kendaliyang sinyal keluarannya mempunyai pengaruh langsung pada aksi pengontrolan. Sistem kendali lingkar tertutup juga merupakan sistem kendali berumpan balik. Sinyal kesalahan penggerak, yang merupakan selisih antara sinnyal masukan dan sinyal umpan balik (yang dapat berupa sinyal keluaran atau suatu fungsi sinyal keluaran atau turunannya). Diumpankan ke kontroler
untuk memperkecil kesalahan dan membuat agar keluaran sistem mendekati harga yang diinginkan. Dengan kata lain, istilah lingkar terbuka berarti menggunakan aksi umpan balik untuk memperkecil kesalahan sistem.
Gambar 2. Blok
diagram lingkar tertutup
2. Jelaskan prinsip kerja sistem kendali lingkar tertutup.
Gambar 3.
Cara kerja sistem lingkar tertutup
Hubungan antara masukan dan keluaran dari sistem kendali lingkar tertutup ditampilkan pada Gambar 3. Dalam hal ini manusia bekerja sebagai operator, maka manusia ini akan menjaga sistem agar tetap pada keadaan yang diinginkan, ketika terjadi perubahan pada sistem maka manusia akan melakukan langkah-langkah awal pengaturan sehingga sistem kembali bekerja pada keadaan yang diinginkan.
3. Jelaskan bagaimana pengendali PI bisa mengubah karakteristik dari suatu plant dengan konfigurasi lingkar tertutup.
Suatu pengontrol proporsional yang memberikan aksi kontrol proporsional dengan error akan mengakibatkan efek pada pengurangan rise time dan menimbulkan kesalahan tunak (offset ). Suatu pengontrol integral yang memberikan aksi kontrol sebanding dengan jumlah kesalahan akan mengakibatkan efek yang baik dalam mengurangi kesalahan keadaan tunak yang diakibatkan dalam penentuan nilai-nilai penguatan proporsional (Kp) dan integral (Ki). Pengetahuan hubungan antara penguatan dan efeknya ditampilkan pada tabel berikut
Tabel 1. Karakteristik
Penguatan
Rise Time
Overshoot
pengendali PI Settling
Offset
Time Kp
Menurun
Meningkat
Perubahan
Terjadi
kecil Ki
Menurun
Meningkat
Meningkat
Menghilangkan
Gabungan aksi kontrol proporsional dan aksi integral membentuk aksi kontrol proporsional plus integral
(controller PI). Gabungan aksi ini
mempunyai keunggulan dibandingkan dengan masing-masing penyusunnya. Keunggulan utamanya adalah diperbolehkannya keuntungan dari masingmasing aksi kontrol dan kekurangan aksi kontrol yang satu dapat diatasi. Dengan kata lain elemen-elemen controller P dan I secara keseluruhan bertujuan untuk mempercepat reaksi sebuah sistem dan menghilangkan offset .
4. Dengan kendalian yang didefinisikan pada persamaan (1.2) dan pengendali PI yang merupakan bentuk khusus dari persamaan (2.5), gambarlah diagram blok skema sistem kendali kecepatan motor DC dengan pengendali PI. Turunkan juga fungsi transfer sistem lingkar tertutupnya. Dengan nilai Rm, Dm, Jm, dan Kt yang diperoleh dari percobaan sebelumnya, turunkan fungsi transfer sistem tertutupnya secara lengkap.
Proportional-Integral Controller
Gambar 3.
Diagram blok proportional-integral controller
Fungsi transfer dari diagram blok ini adalah sebagai berikut
