perancangan dan realisasi sistem kendali kontinyu & digital pada plant motor dan plant posisi dengan...

Download Perancangan dan realisasi sistem kendali kontinyu & digital pada plant motor dan plant posisi dengan metode ziegler nichols menggunakan matlab dan arduino

Post on 16-Aug-2015

45 views

Category:

Education

2 download

Embed Size (px)

TRANSCRIPT

  1. 1. Perancangan dan Realisasi Sistem Kendali Kontinyu & Digital pada Plant Motor dan Plant Posisi dengan Metode Ziegler-Nichols menggunakan Matlab dan Arduino Laporan ini disusun untuk memenuhi salah satu syarat kelulusan mata kuliah Sistem Kendali Digital pada semester IV DIPLOMA III PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRONIKA Di Jurusan Teknik Elektro Oleh: ACHMAD VICKI ALAMSYAH NIM : 131311032 POLITEKNIK NEGERI BANDUNG 2015
  2. 2. i ABSTRAK Achmad Vicki Alamsyah: Sistem Kendali PID pada Modul Kendali Motor dan Posisi. Laporan Akhir Praktikum Sistem Kendali Digital: Program D3 Teknik Elektronika. Politeknik Negeri Bandung,2015. Laporan praktikum ini bertujuan untuk melaporkan hasil penelitian desain kendali dengan Arduino dan metoda Ziegler-Nichols Tipe 1 dan Tipe 2 menggunakan aplikasi perangkat lunak Matlab / Simulink. Praktikum ini dibutuhkan untuk mendesain suatu plant agar dapat mendapatkan kestabilan dengan melakukan tunning. Mendesain dengan menggunakan metoda Ziegler-Nichols merupakan salah satu metode yang mudah dalam mendesain namun dibutuhkan keterampilan dan ketelitian agar mendapatkan desain yang baik. Beberapa aspek yang dapat diatasi dengan menggunakan metode ini adalah memperkecil nilai overshoot dan rise time. Sistem kendali yang digunakan dalam hal ini adalah kendali motor dan kendali posisi. . Kata Kunci : Kendali Motor, Kendali Posisi, Arduino, Matlab, Ziegler-Nichols, overshoot, rise time.
  3. 3. ii ABSTRACT Achmad Vicki Alamsyah: PID Control System on Motor Control Module and Position Control Module. The final report of lab work System Control Digital: D3 Electronics Engineering. Politeknik State of Bandung, 2015. The lab report aims to report the results of investigation control design with Arduino and Ziegler-Nichols method of Type 1 and Type 2 using software Matlab / Simulink. This Practice is needed to design a plant in order to gain stability with undertake tunning. Designing using the Ziegler-Nichols method is one method that is easy to design, but it takes skill and precision in order to get a good design. Some aspects can be addressed by using this method is to reduce overshoot and rise time value. Control system used in this case is the control motor and control position. Keyword : Control Motor, Control Position, Arduino, Matlab, Ziegler-Nichols, overshoot, rise time
  4. 4. iii KATA PENGANTAR Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT yang telah melimpahkan rahmat serta karunia-Nya, sehingga diberikan kesempatan dalam melaksanakan setiap kegiatan praktikum sistem kendali digital dan dapat menyelesaikan laporan akhir praktikum ini hingga selesai dengan judul Perancangan dan Realisasi Sistem Kendali Kontinyu & Digital pada Plant Motor dan Posisi dengan Metode Ziegler-Nichols menggunakan Matlab dan Arduino. Sholawat dan salam senantiasa tercurah limpahkan kepada Nabi Besar Muhammad SAW. Tujuan pembuatan laporan akhir praktikum ini sebagai salah tugas akhir praktikum pada mata kuliah Sistem Kedali Digital pada semester IV di Program Studi D3 Teknik Elektronika, Jurusan Teknik Elektro, Politeknik Negeri Bandung. Selama pelaksanaan pembuatan laporan, penulis banyak mendapatkan bantuan dan bimbingan dari berbagai pihak. Oleh karena itu penulis mengucapkan banyak terima kasih kepada pihak pihak berikut : 1. Kedua orang tua dan keluarga yang telah memberikan dukungan moril maupun materil. 2. Bapak Feriyonika, S.T., MSc.Eng. selaku dosen pembimbing selama pelaksanaan praktikum Sistem Kendali Digital yang telah memberikan nasihat dan bimbingan yang sangat bermanfaat kepada penulis dalam menyeleseikan laporan akhir ini. 3. Rekan-rekan kelas 2B yang selalu memberikan dukungan dan semangat sehingga penulis termotivasi mengikuti praktikum ini. 4. Seluruh Pihak yang membantu dan mendukung yang tidak dapat disebutkan satu persatu.
  5. 5. iv Penulis berharap laporan akhir praktikum ini sesuai dengan yang diharapkan serta bermanfaat baik untuk diri pribadi maupun pihak kampus. Namun penulis menyadari dalam penyusunan laporan akhir ini masih jauh dari sempurna, masih banyak kekurangan yang didasari keterbatasan penulis sendiri. Oleh karena itu, penulis mohon maaf dan berharap adanya kritik serta saran dari semua pihak yang dapat membangun demi terciptanya laporan akhir praktikum yang lebih baik. Akhir kata penulis berharap, laporan ini dapat memberikan manfaat khususnya untuk penulis sendiri dan umumnya untuk pembaca guna dapat membuat tulisan yang lebih baik lagi. Bandung, Juli 2015 Penulis
  6. 6. v DAFTAR ISI ABSTRAK ................................................................................................................i ABSTRACT.............................................................................................................ii KATA PENGANTAR.............................................................................................iii DAFTAR ISI............................................................................................................v DAFTAR GAMBAR ............................................................................................ viii DAFTAR TABEL...................................................................................................xi BAB I PENDAHULUAN ....................................................................................... 1 BAB II DASAR TEORI.......................................................................................... 2 2.1 PID Controller ......................................................................................... 2 2.1.1 Pengontrol Proporsional.................................................................... 3 2.1.2 Pengontrol Integral ........................................................................... 4 2.1.3 Pengontrol Derivative....................................................................... 5 2.2 Metoda Tunning PID Ziegler Nichols...................................................... 6 2.2.1 Metode ke-1 Ziegler-Nichols ............................................................ 7 2.2.2 Metode ke-2 Ziegler-Nichols ............................................................ 7 2.4 Cara Men-Tunning.................................................................................... 8 2.5 Matlab 2013............................................................................................ 11 2.6 Arduino Uno........................................................................................... 12 BAB III METODELOGI PERANCANGAN ....................................................... 13 3.1 Modul Sistem Pengendalian Motor........................................................ 13 3.2 Modul Sistem Pengendalian Posisi ........................................................ 13 3.3 Spesifikasi Modul Sistem Pengendalian Motor ..................................... 15
  7. 7. vi 3.4 Spesifikasi Modul Sistem Pengendalian Posisi...................................... 13 3.5 Diagram Blok ......................................................................................... 15 3.6 Alat dan Bahan yang digunakan............................................................. 15 3.7 Perancangan dan Pengujian Perangkat Keras (Hardware) .................... 15 3.7.1 Modul Catu Daya (Power Supply)................................................. 32 3.7.2 Modul Set Point (RVG).................................................................. 32 3.7.3 Modul PID...................................................................................... 32 3.7.4 Modul Penguat Daya (Power Amplifier) ....................................... 32 3.7.5 Modul Motor Generator ................................................................. 32 3.7.6 Modul Kendali Posisi (LDM & ODT) ........................................... 32 3.7.7 Multimeter...................................................................................... 20 3.7.8 Arduino Uno................................................................................... 20 3.8 Langkah Percobaan ( Metodologi Eksperimental )............................... 21 3.8.1 PID Sistem Pengendalian Motor dengan Simulink Matlab ........... 21 3.8.2 PID Sistem Pengendalian Motor dengan Script Matlab................. 24 3.8.3 PID Sistem Pengendalian Posisi dengan Simulink Matlab ............ 32 3.8.4 PID Sistem Pengendalian Motor dengan Script Arduino............... 28 BAB IV DATA PENGUJIAN DAN ANALISA .................................................. 32 4.1 Data Pengujian....................................................................................... 32 4.1.1 Desain Kendali Motor dengan ZN-Tipe 1....................................... 32 4.1.2 Desain Kendali Posisi dengan ZN-Tipe 2....................................... 35 4.2 Analisa Hasil Percobaan......................................................................... 38 4.2.1 Analisa Hasil Percobaan Desain Kendali Motor dengan ZN- Tipe 1... 38 4.2.2 Analisa Hasil Percobaan Desain Kendali Motor dengan Script Matlab39 4.2.3 Analisa Hasil Percobaan Desain Kendali Posisi dengan ZN- Tipe 2 ... 41
  8. 8. vii 4.2.4 Analisa Hasil Percobaan Desain Kendali Motor dengan Script Arduino ......................................................................................................... 42 BAB V................................................................................................................... 45 KESIMPULAN DAN SARAN............................................................................. 45 5.1 Kesimpulan............................................................................................. 45 5.2 Saran....................................................................................................... 45 DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................... 46
  9. 9. viii DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1 Blok Diagram Kontroler PID Analog ......

Recommended

View more >