Sistem_kontrol_1.pdf

Modul: Dasar Sistem Kontrol

PERTEMUAN KE 1 PENGANTAR DASAR SISTEM KONTROL A. TUJUAN PEMBELAJARAN Pada bab ini akan dijelaskan mengenai pengantar dasar sistem kontrol, seperti: 1.1 Konsep Dasar Sistem Kontrol 1.2 Konsep Kontrol Lup Terbuka dan Lup Tertutup 1.3 Masalah dalam Sistem Kendali

B. URAIAN MATERI Tujuan Pembelajaran 1.1: Konsep Dasar Sistem Kontrol

Saat ini kontrol automatik telah memegang peranan yang sangat penting dalam perkembangan ilmu dan teknologi. Diantara peranannya adalah sangat diperlukan dalam pesawat ruang angkasa, peluru kendali, sistem pengemudian pesawat, dan juga menjadi bagian yang terpenting dari proses-proses dalam pabrik dan industri-industri modern. Seiring dengan kemajuan dalam teori dan prakteknya, maka kontrol automatik dapat memberikan kemudahan dalam memperoleh performansi dari system dinamik, mempertingi tingkat kualitas, dan dapat menurunkan biaya produksi, mempertinggi tingkat produksi, serta dapat mengurangi bahkan meniadakan pekerjaan – pekerjaan yang membosankan yang biasa dilakukan oleh manusia. Adapun, tujuan dari system kendali atau system kontrol adalah untuk mengendalikan keluaran dengan berbagai masukan tertentu melalui unsur-unsur system kendali. Beberapa elemen dari sistem kendali diantaranya adalah: a. Plant/Proses

: setiap obyek fisik atau deretan perubahan kecil

S1 Teknik Elektro, Universitas Pamulang

1

Modul: Dasar Sistem Kontrol

yang

terjadi

pada

suatu

operasi

yang

akan

dikendalikan. Misal: kincir angin, reaktor kimia, tungku pemanas, tangki dll. b. Kompensator/Kontroller

:bertujuan untuk menapis sinyal galat, agar kriteriakriteria atau

spesifikasi kendali tertentu dapat

terpenuhi. c. Gangguan/Disturbance

: merupakan suatu sinyal yang cenderung mempunyai pengaruh yang merugikan pada nilai eluaran system.

d. Sensor / transducer

: sebuah alat yang digunakan untuk mengubah variabel besaran yang satu ke bentuk besaran yang lain.

e. Galat

: merupakan perbedaan antara sinyal masukan dan keluaran dari system.

Tujuan Pembelajaran 1.2: Konsep Kontrol Lup Terbuka dan Lup Tertutup

System kontrol lup terbuka (open loop control system) merupakan system kontrol yang respon keluarannya tidak berpengaruh pada aksi pengontrolan, atau dengan kata lain keluarannya tidak diukur atau diumpan balikkan untuk dapat dibandingkan dengan masukannya. Contoh: pengontrol lalu lintas dengan sinyal yang dioperasikan pada basis waktu.

Sinyal aktuasi

Input Pengendali

Plant/Proses

Output

Gambar 1-1 Diagram Blok sistem dengan lup terbuka

S1 Teknik Elektro, Universitas Pamulang

2

Modul: Dasar Sistem Kontrol

Sistem kontrol lup tertutup (close loop control system) adalah system kontrol yang respon keluarannya akan berpengaruh pada aksi pengontrolan, atau dengan kata lain keluarannya akan diukur atau diumpan balikkan untuk dapat dibandingkan dengan masukannya. Contoh: Pengendalian proses reactor yang menggunakan pengendali PID ataupun Fuzzy.

sinyal kendali (U(t)) Input

+ -

e(t) Kontroller

Output

plan/proses

sensor

Gambar 1-2 Diagram Blok sistem dengan lup tertutup

Tujuan Pembelajaran 1.3: Masalah dalam Sistem Kendali

Pada sistem kendali, sistem fisik biasanya dikendalikan melalui operasi umpan balik. Dalam hal ini variabel keluaran disebut sebagai tanggapan system, yang diatur oleh sinyal galat. Sinyal galat ini adalah perbedaan antara tanggapan system yang diukur oleh sensor dengan sinyal acuan, dan biasanya mewakili tanggapan system yang diinginkan.

S1 Teknik Elektro, Universitas Pamulang

3

Modul: Dasar Sistem Kontrol

Umumnya, sebuah pengendali atau kompensator diperlukan untuk menapis sinyal galat. Komponen-komponen ini diperlukan supaya criteria atau spesifikasi sistem kendali tertentu dapat dipenuhi. Kriteria-kriterian tersebut diantaranya adalah: a.

Penolakan gangguan

b.

Galat keadaan tunak

c.

Karakteristik tanggapan waktu

d.

Sensisitifitas terhadap perubahan parameter di kendalian Dengan diketahuinya kriteria-kriteria tersebut diatas, maka penyelesaian

masalah pada kendali umumnya meliputi: a.

Pemilihan sensor

b.

Pemilihan penggerak untuk menjalankan kendalian

c.

Pengembangan persamaan (model-model) kendalian, penggerak dan sensor.

d.

Merancang pengendali berdasarkan model yang telah dikembangkan dengan criteria kendali.

e.

Mengevaluasi rancangan secara analitis, dengan cara simulasi, dan pada akhirnya menguji system fisik.

Contoh aplikasi dalam sistem kendali diantaranya sebagai berikut: a. Sistem kendali mesin jahit industri b. Sistem manufactur di Industri c. Sistem kendali kemudi mobil d. System pendaratan pesawat terbang e. Aktivitas manusia f. Pengendalian suhu ruangan. Dll

C. SOAL DAN TUGAS 1. Apa yang dimaksud dengan sistem, dan sebutkan ciri- ciri pokok dari sebuah sistem. 2. Jelaskan perbedaan kontrol lup terbuka dan kontrol lup tertutup, dan berikan contoh dari masing-masing minimal 3 buah contoh.

S1 Teknik Elektro, Universitas Pamulang

4

Modul: Dasar Sistem Kontrol

3. Berikan contoh dan penjelasan mengenai sistem pengendalian manual. 4. Berikan contoh dan penjelasan tentang sistem pengendalian otomatis. 5. Jelaskan pengertian variabel terkendali!8.Terangkan pengertian variabel terukur dan variabel termanipulasi 6. Gambarkan diagram blok sistem pengendalian arah otomobil dan jelaskan. 7. Terangkan mekanisme apa saja yang memiliki kesamaan diagram blok sistem kendali dengan gambar berikut:

8. Jelaskan apa yang dimaksud feedback positif dan feedback negatif 9. Jelaskan tujuan utama dari sebuah sistem kontrol dan kriteria-kriteria apa saja yang dimliki oleh sebuah sistem kontrol. 10. Jelaskan keuntugan dan kelemahan jenis kontrol berikut : a. b. c.

Pneumatic. Electric Hydrulic

D. Daftar Pustaka: Buku: [1]

Bejamin C. Kuo. Teknik Kontrol Automatik. Edisi Bahasa Indonesia. Jilid 1. Prenhalindo. Jakarta. 1998

[2]

Charles L. Philip & Royce D. Harbor. Dasar dasar Sistem Kontrol . Edisi Bahasa Indonesia. Prenhalindo. Jakarta. 1998

S1 Teknik Elektro, Universitas Pamulang

5

Modul: Dasar Sistem Kontrol

[3]

Charles L. Philip & Royce D. Harbor.

Sistem Kontrol

Lanjutan. Edisi

Bahasa Indonesia. Prenhalindo. Jakarta. 1998 [4]

Kashuhiko Ogata. Teknik Kontrol Automatik (Sistem Pengaturan). Jilid 1 dan jilid 2. Edisi Bahasa Indonesia. Erlangga. 1995

Link and Sites: [1]

http://www.maritimeworld.web.id/2011/02/kumpulan-soal-sistemkontrol.html. Diakses tgl 1 September 2016

[2]

https://www.pdfcoke.com/doc/176225888/Soal-Dan-Jawaban-Dasar-SistemKendali-Tgl-22-02-2013. Diakses tgl 1 September 2016

S1 Teknik Elektro, Universitas Pamulang

6