dsk_01_2

8/19/2019 DSK_01_2

1/24

Dasar Sistem Kendali 1

Dasar Sistem Kendali

Nuryono Satya Widodo, S.T., M. Eng.

8/19/2019 DSK_01_2

2/24


Apakah Sistem Kendali itu?• Interkoneksi sejumlah komponen membentuk

suatu konfigurasi sistem yang mampu

mengarahkan, mengatur, memerintahkan dirinyasendiri atau sistem lain untuk mencapai kekondisi/nilai tertentu

• Studi bidang Kendali memberikan kepada kitametode untuk menganalisis & memahamiperilaku suatu sistem ketika diberikan inputtertentu

• Studi ini juga memberikan metode untukmencapai respon sistem yg diinginkan

8/19/2019 DSK_01_2

3/24


8/19/2019 DSK_01_2

4/24


Contoh

8/19/2019 DSK_01_2

5/24


Contoh• Mobil yg sedang

berjalan

• Pada kondisi normal

arah mobil secara

kontinyu diatur sesuaifeedback yg diterima

pengemudi

8/19/2019 DSK_01_2

6/24


Cara Menyatakan Sistem• Diagram Blok menunjukkan hubungan antar

komponen

• Pengemudi melakukan sejumlah fungsitermasuk pengukuran, kendali & pemilihan

jalur

8/19/2019 DSK_01_2

7/24


Cara Menyatakan Sistem• Blok untuk pengemudi dpt di-expand utk

menunjukkan fungsi yg dilakukannya

8/19/2019 DSK_01_2

8/24


Sistem Kendali scr Umum• Pada umumnya Sistem Kendali dapat

ditunjukkan dgn adanya komponen berikut

8/19/2019 DSK_01_2

9/24


Definisi• Reference/masukan acuan/set point :sinyal yg

menyatakan kondisi atau tindakan yg harus

dicapai atau dilakukan oleh sistem• Error :Selisih antara output yg dihasilaknterhadap reference (e = setpoint-process value)

• Controller/pengendali :Komponen yg diperlukanutk mengolah error menjadi sinyalkendali(komponen yg menetapkan aksipengendalian)

• Control Signal/sinyal pengendalian :sinyal ygdigunakan utk menggerakkan aktuator yg mrpkhasil operasi&manipulasi terhdp error

8/19/2019 DSK_01_2

10/24


Definisi• Plant : seperangkat peralatan yg terdiri dari beberapa

bagian yg bekerja bersama-sama untuk melakukanoperasi tertentu

• Actuator :piranti yg digunakan utk menggerakkan ataumengatur proses

• Proses :Operasi yg berlangsung kontinyu, terdiri daribeberapa aksi atau perubahan yg dikendalikan utk

mencapai hasil tertentu• Disturbances/gangguan :sinyal yg tdk diinginkan yg ikut

mempengaruhi nilai keluaran• Ouput/Process Value :Keadaan atau hasil/besaran dr

plant• Feedback :fungsi dr keluaran yg dioperasikan scr aljabar

dgn reference utk memperoleh sinyal error

8/19/2019 DSK_01_2

11/24


Sistem Kendali Closed Loop

• Sistem Kendali closed loop(kalang tertutup) menggunakanelemen feedback, yaitu keluaran sistem diumpanbalikkan dandioperasikan scr aljabar dgn setpoint/reference utk memperoleh

sinyal error yg digunakan sbg dasar aksi pengendalian, sehinggakeluaran mempengaruhi aksi pengendalian

8/19/2019 DSK_01_2

12/24


Sistem Kendali Open Loop• Sistem kendali open loop(kalang terbuka) tidak

menggunakan elemen feedback, sehingga keluarantdk mempengaruhi aksi pengendalian yg dilakukan

8/19/2019 DSK_01_2

13/24


Kendali Suhu Ruangan• Tingkat perubahan

suhu terhadap

perbedaan suhu

• Tanpa feedback

sistem akan

mencapai steadystate yg berbeda-

beda tergantung

lingkungannya

8/19/2019 DSK_01_2

14/24


Sistem Kendali Mekanis• Cistern Fill adalah

variable terkendali

• Float ball sebagai

feedback

• Valve tertutup ketikatinggi air meningkat

8/19/2019 DSK_01_2

15/24


Contoh Kendali open loop• Output yg

dikendalikan adalah

hasilpanggangan/bakaran

• Pengguna mengatur

lamanya waktu danwarna yg diinginkan

• Sistem tidakmenanggulangiadanya perubahanwatak komponen

8/19/2019 DSK_01_2

16/24


Awal Sistem Kendali

8/19/2019 DSK_01_2

17/24


Flyball Governor• Prinsip Kerja & Operasi : Pengatur kecepatan ini

bekerja berdasarkan gaya sentrifugal

8/19/2019 DSK_01_2

18/24


Sistem Kendali• Servomekanisme : Sistem kendali berumpan

balik dengan keluaran berupa posisi, kecepatan,

ataupun percepatan mekanik – Kendali motor listrik

• Sistem regulator : Sistem kendali berumpan

balik dengan masukan acuan atau keluaran ygdiinginkan konstan atau berubah secara lambat

terhadap waktu meskipun sistem mengalami

gangguan – Sistem pemanas ruangan dengan thermostat

8/19/2019 DSK_01_2

19/24


Manfaat Sistem Kendali• Memudahkan manusia mendapatkan

kinerja/hasil suatu sistem sesuai denganyg diinginkan

• Meningkatkan kualitas, menurunkan biaya

operasi, serta mempertinggi laju produksi• Menggantikan manusia/mengurangi peran

manusia untuk melakukan pekerjaan ygrutin&membosankan, berbahaya, ataupunmemerlukan ketelitian tinggi

8/19/2019 DSK_01_2

20/24


Kriteria Sistem Kendali

Kriteria yg harus dipenuhi sistem kendali:

• Kemampuan menanggulangi gangguan• Error pada kondisi steady state (keadaan

mantap/tunak)

• Karakteristik tanggapantransient/peralihan yg sesuai

• Sensitifitas terhdp perubahan parameterplant/proses

8/19/2019 DSK_01_2

21/24


Masalah yg dihadapi

Masalah yg harus dipecahkan:

• Memilih elemen feedback/sensor yg sesuai utk

mengukur keluaran plant

• Memilih aktuator yg sesuai utk plant/proses yg

dikendalikan

• Menyusun persamaan/model dr plant, aktuator

dan sensor yg telah dipilih

• Merancang pengendali berdasarkan model ygdikembangkan dan kinerja/kriteria yg ingin

dicapai

8/19/2019 DSK_01_2

22/24


Masalah yg dihadapi

• Melakukan evaluasi secara analitis terhdprancangan yg dibuat dengan simulasi,dilanjutkan pengujian sistem fisik

• Jika tes fisik tidak memuaskan langkah-

langkah di atas diulangi kembali

8/19/2019 DSK_01_2

23/24


Kesimpulan

• Untuk memahami kinerja sistem, kitaharus mampu memodelkan sistem

• Teknik Kendali menyediakan metode dananalisis untuk memahami dan mengukur

watak dan kinerja suatu sistem

8/19/2019 DSK_01_2

24/24


Referensi

• Phillips, C. L. dan Harbor,R.D.(terjemah),1996, Sistem Kontrol- Dasar-dasar, edisi 3 , Jakarta:Erlangga

• Katsuhiko Ogata,Teknik Kontrol

Automatik, jilid 1, Erlangga• Kuo,B.J.(terjemah),1998, Teknik Kontrol

Automatik , Jakarta:Erlangga

• Curtis Johnson, Process Control &Instrumentation Tech.

dsk_01_2

Documents