BAB I

PENDAHULUAN

1.1. Pendahuluan

Perkembangan ilmu teknologi selalu beriringan dengan tingkat peradaban manusia.

Dengan bertambahnya ilmu dan teknologi yang dikuasai maupun yang diterapkan,

diharapkan manusia dapat meningkatkan kesejahteraan peradaban manusia secara

keseluruhan. Walaupun dampak-dampak negatif selalu bermunculan seiring dengan

kemajuan teknologi manusia.

Dalam perkembangannya ilmu pengetahuan dan teknologi dan teknoligi (iptek),

manusia selalu berusaha untuk mencari suatu cara sehingga penerapan dari iptek itu sendiri

memberikan banyak keuntungan dan meringankan beban kerja manusia.

Sistem kontrol (control system) merupakan suatu kumpulan cara atau metode yang

dipelajari dari kebiasaan-kebiasaan manusia dalam bekerja, dimana manusia membutuhkan

suatu pengamatan kualitas dari apa yang telah mereka kerjakan sehingga memiliki

karakteristik sesuai dengan yang diharapkan pada mulanya. Perkembangan teknologi

menyebabkan manusia selalu terus belajar untuk mengembangkan dan mengoperasikan

pekerjaan-pekerjaan kontrol yang semula dilakukan oleh manusia menjadi serba otomatis

(dikendalikan oleh mesin).

Dalam aplikasinya, sistem kontrol memegang peranan penting dalam teknologi.

Sebagai contoh, otomatisasi industri dapat meneakan biaya produksi, mempertinggi kualitas,

dan dapat menggantikan pekerjaan-pekerjaan rutin yang membosankan. Sehingga dengan

demikian akan meningkatkan kinerja suatu sistem secara keseluruhan, dan pada akhirnya

memberikan keuntungan bagi manusia yang menerapkannya.

1.2. Sasaran Sistem Kontrol

Dalam aplikasinya, suatu sistem kontrol memiliki tujuan/sasaran tertentu. Sasaran

sistem kontrol adalah untuk mengatur keluaran (output) dalam suatu sikap/kondisi/keadaan

yang telah ditetapkan oleh masukan (input) melalui elemen sistem kontrol.

keluaranmasukanSistem Kontrol

gambar 1. 1 Diagram Umum Sistem Kontrol

Dengan adanya sasaran ini, maka kualitas keluaran yang dihasilkan tergatung dari

proses yang dilakukan dalam sistem kontrol ini.

1.3. Definisi Istilah

Untuk memperjelas keterangan-keterangan dalam makalah ini, berikut diberikan

beberapa definisi istilah yang sering dipakai :

a. Sistem (system) adalah kombinasi dari komponen-komponen yang bekerja bersama-sama

membentuk suatu obyek tertentu.

b. Variabel terkontrol (controlled variable) adalah suatu besaran (quantity) atau kondisi

(condition) yang terukur dan terkontrol. Pada keadaan normal merupakan keluaran dari

sistem.

c. Variabel termanipulasi (manipulated variabel) adalah suatu besaran atau kondisi yang

divariasi oleh kontroler sehingga mempengaruhi nilai dari variabel terkontrol.

d. Kontrol (control)-mengatur, artinya mengukur nilai dari variabel terkontrol dari sistem

dan mengaplikasikan variabel termanipulasi pada sistem untuk mengoreksi atau

mengurangi deviasi yang terjadi terhadap nilai keluaran yang dituju.

e. Plant (plant) adalah suatu obyek fisik yang dikontrol.

f. Proses (process) adalah suatu operasi yang dikontrol. Contoh : proses kimia, proses

ekonomi, proses biologi, dll.

g. Gangguan (disturbance) adalah sinyal yang mempengaruhi terhadap nilai keluaran

sistem.

h. Kontrol umpan balik (feedback control) adalah operasi untuk mengurangi perbedaan

antara keluaran sistem dengan referensi masukan.

i. Kontroler (controller) adalah suatu alat atau cara modifikasi sehingga karakteristik sistem

dinamik (dynamic system) yang dihasilkan sesuai dengan yang kita kehendaki.

j. Sensor adalah peralatan yang digunakan untuk mengukur keluaran sistem dan

menyetarakan dengan sinyal masukan sehingga bisa dilakukan suatu operasi hitung antara

keluaran dan masukan.

k. Aksi kontrol (control action) adalah besaran atau nilai yang dihasilkan oleh perhitungan

kontroler untuk diberikan pada plant (pada kondisi normal merupakan termanipulasi).

l. Aktuator (actuator), adalah suatu peralatan atau kumpulan komponen yang

menggerakkan plant.

gambar 1. 2 Sistem Kontrol Secara Lengkap

m.

BAB II

SISTEM AUTO PILOT

2.1. Sistem Kontrol Loop Terbuka dan Sistem Kontrol Loop Tertutup

a. Sistem Kontrol Loop Terbuka (Open-Loop Control System)

Suatu sistem kontrol yang mempunyai karakteristik dimana nilai keluaran tidak

memberikam pengaruh pada aksi kontrol disebut Sistem Kontrol Loop Terbuak

(Open-Loop Control System).

Contoh dari sistem loop terbuka adalah operasi mesin cuci. Penggilingan pakaian,

pemberian sabun, dan pengeringan yang bekerja sebagai operasi mesin cuci tidak

akan berubah (hanya sesuai dengan yang diinginkan seperti semula) walaupun tingkat

kebersihan pakaian (sebagai sistem keluaran) kurang baik akibat adanya faktor-faktor

yang kemungkinan tidak diprediksikan sebelumnya. Secara umum, sistem kontrol

loop terbuka

gambar 2. 1 Sistem Kontrol Loop Terbuka

Kelebihan dari sistem kontrol loop terbuka adalah :

Konstruksinya sederhana dan perawatannya mudah

Lebih murah

Tidak ada persoalan kestabilan

Cocok untuk keluaran yang sukar diukur/tidak ekonomis (contoh: untuk

mengukur kualitas keluaran pemanggang roti)

Kelemahan dari sistem kontrol loop terbuka adalah :

Gangguan dan perubahan kalibrasi

Untuk menjaga kualitas yang diinginkan perlu kalibrasi dari waktu ke waktu

b. Sistem Kontrol Loop Tertutup (Closed-Loop Control System)

Sistem kontrol loop tertutup adalah identik dengan sistem kontrol impan baik,

dimana nilai dari keluaran akan ikut mempengaruhi pada aksi kontrolnya.

Contoh dari sistem ini banyak sekali, salah satu contohnya adalah operasi

pendingin udara (AC). Masukan dari sistem AC adalah derajat suhu yang diinginkan

si pemakai. Keluarannya berupa udara dingin yang akan mempengaruhi suhuh rungan

sehingga suhu ruangan diharapkan akan sama dengan suhu yang diinginkan. Dengan

memberikan umpan balik berupa derajat suhu ruangan setelah diberikan aksi udara

dingin, maka akan didapatkan kesalahan (error) dari derajat suhu aktual dengan

derajat suhu yang diinginkan. Adanya kesalahan ini membuat kontroler berusaha

memperbaikinya sehingga didapatkan kesalahan yang semakin lama semakin

mengecil.

gambar 2. 2 Sistem Kontrol Loop Tertutup

Dibandingkan dengan sistem kontrol loop terbuka, sistem kontrol loop tertutup

memang lebih rumit, mahal, dan sulit dalam desain. Akan tetapi tingkat kestabilannya

yang relatif konstan dan tingkat kesalahannya yang kecil bila terdapat gangguan dari

luar, membuat sistem kontrol ini lebih banyak menjadi pilihan para perancang sistem

kontrol. Terdapat ‘feedback’ untuk mengurangi ‘error’ jenisnya :

Sistem kontrol berumpan balik (feedback control system)

Sistem kontrol inferensial (inferential control system)

Sistem kontrol berumpan-maju (feedforward control system)

2.2. Autopilot

Autopilot adalah sistem mekanikal, elektrikal, atau hidrolik yang memandu sebuah

kendaraan tanpa campur tangan dari manusia. Umumnya pilot otomatis dihubungkan dengan

pesawat, tetapi pilot otomatis juga digunakan di kapal dengan istilah yang sama. Dalam

masa-masa awal transportasi udara, pesawat udara membutuhkan perhatian terus-menerus

dari seorang pilot agar dapat terbang dengan aman. Hal ini membutuhkan perhatian yang

sangat tinggi dari awak pesawat dan mengakibatkan kelelahan. Sistem autopilot diciptakan

untuk menjalankan beberapa tugas pilot.

Autopilot menghubungkan indikator ketinggian menggunakan giroskop dan kompas

magnetik rudder, elevator dan aileron. Sistem autopilot tersebut dapat menerbangkan pesawat

secara lurus dan rata menurut awah kompas tanpa camput tangan pilot, sehingga mencakup

80% dari keseluruhan beban kerja pilot dalam penerbangan secara umum. Awak pesawat

yang bekerja di dalam pesawat Boeing 777 hanya mengawasi dan mengecek sistem autopilot,

karena semua peralatan beroperasi secara otomatis.

gambar 2. 3 Instrumen yang ada di kokpit pesawat dengan jumlah dan fungsi yang bermacam-macam

2.3. Sejarah Singkat Autopilot

Orang pertama yang mendemonstrasikan sistem autopilot adalah Lawrence Sperry,

pada tahun 1914. Laurence Sperry menciptakan sistem autopilot ini pada tahum 1912 dibantu

oleh Sperry Corporation. Anak dari penemu ternama Elmer Sperry ini, telah membuktikan

kredibilitas penemuannya itu dengan menerbangkan sebuah pesawat tanpa disetir olehnya.

Penemuan Sperry ini, lalu diaplikasikan kedalam tankeer Standard Oil J.A Moffet yang

menjadi kapal pertama yang menggunakan autopilot pada awal tahun 1920-an. Selain itu,

pada tahun 1931, penerbang Amerika Wiley Post terbang dengan menggunakan pesawat yang

bernama “Winnie Mae” bermesin tunggal produksi Lockheed Vega. Itu merupakan

penerbangan keliling dunia pertama dengan catatan waktu penrbangan 8 hari, 15 jam, dan 51

menit. Dalam penerbangan keliling dunia itu Wiley Post didampingi harold Gatty sebagai

navigator untuk membantunya tetap waspada dan melawan kelelahan pada penerbangan

bersejarah itu.

Tetapi ketika Wiley Post menjadi orang pertama dalam penerbangan solo keliling

dunia pada tahun 1933, ia harus melakukan segala sesuatunya dalam mengemudikan pesawat

terbang tanpa bantuan orang lain seperti yng dilakukan oleh Harold Gatty pada penerbangan

tahun 1931 itu. Rahasia keberhasilannya, atau setidaknya salah satu rahasianya adalah

autopilot sederhana yang mengemudikan pesawat sementara ia beristirahat.

gambar 2. 4 Lawrence Sperry, orang pertama yang mendemonstrasikan sistem autopilot pada tahun 1914

2.4. Autopilot pada Pesawat Terbang

Dalam dunia penerbangan, autopilot disebut dengan nama Automatic Flight Control

System (AFCS). Perangkat AFCS adalah bagian dari avionic pesawat terbang, merupakan

system elektronik yang digunakan untuk mengontrol sistem kunci dari peswat dan

penerbangan. Selain sistem kontrol penerbangan, avionik juga berfungsi dalam komunikasi

elektronik, navigasi, dan untuk mengetahui keadaan cuaca pada lintasan penerbangan. Pada

awalnya AFCS digunakan untuk menyediakan bantuan selama tahap-tahap membosankan

dalam penerbangan, misalnya saat penerbangan dengan ketinggian optimal. Dengan bantuan

autopilot banyak hal yang dapat dilakukan, bahkan saat melakukan manuver dengan sangat

tepat, seperti pendaratan pesawat dalam kondisi jarak pandang nol (zero visibility).

Walaupun terdapat banyak variasi dari sistem autopilot, kebanyakan sistem autopilot

dapat diklasifikasikan berdasarkan jumlah bagian (part/surface) yang dikendalikan. Untuk

membantu memahaminya kita perlu familiar dengan tiga bagian pengendali dasar (basic

control surface) yang merupakan kinerja pesawat.

Elevator

Yaitu perangkat pada ekor pesawat yang mengontrol pitch (ayunan sirip ekor

pesawat terbang di sekitar sumbu horizontal tegak lurus terhadap arah gerakan).

Rudder

Rudder juga terletak di ekor pesawat. Ketika kemudi pada cockpit dimiringkan ke

kanan, pesawat akan berbelok (berputar pada sumbu vertical) ke arah kanan

(starboard). Dan saat kemudi dimiringkan ke kiri (port), pesawat pun akan

berbelok ke arah kiri.

Sirip kemudi (Ailerons)

Terletak di tepi belakang setiap sayap pesawat bergerak-gerak dari sis ke sisi.

gambar 2. 5 Sistem Autopilot Pesawat

Sistem autopilot mampu mengendalikan salah satu atau semua bagian-bagian tersebut.

Berdasarkan jumlah bagian yang dikendalikan inilah sistem autopilot dibagi lagi menjadi

tiga.

Single-axis autopilot hanya mengendalikan salah satu dari ketiga bagian tadi,

bagian yang dikendalikan biasanya aileron. Tipe sederhana dari autopilot ini

dikenal juga dengan “wing leveler” karena dapat mengendalikan roll (gerakan

berguling/berputar pesawat) alat pengendali ini akan menjaga sayap pesawat

dalam keadaan stabil.

Two-axis autopilot mengendalikan elevator dan aileron.

Three-axis autopilot mengendalikan ketiga sistem pengendali tersebut: aileron,

elevator dan rudder.

2.5. Autopilot Parts

Sebenarnya yang menjadi jantung dari sistem pengendali penerbangan otomatis

modern adalah sebuah komputer dengan beberapa prosesor berkecepatan tinggi. Untuk

mendapatkan kepintara yang dibutuhkan untuk mengendalikan pesawat, prosesor

berkomunikasi dengan sensor yang diletakkan pada bagian-bagian pengendali utama.

Prosesor ini juga mampu mengumpulkan data dari sistem dan peralatan pesawat terbang lain

termasuk gyroscope, accelerometer, altimeter, kompas, dan indikator kecepatan udara

(airspeed indicator).

Prosesor dalam AFCS akan mengambil data input, kemudian dengan menggunakan

perhitungan yang kompleks membandingkannya dengan pengaturan mode pengendali.

Setting mode pengendali dimasukkan oleh pilot yang mendefinisikan detail penerbangan.

Misalnya mode pengendali mendefinisikan bagaimana ketinggian pesawat ditentukan. Ada

juga mode pengendali lain seperti menentukan kecepatan udara dan jalur

penerbangan.perhitungan tersebut menentukan apakah pesawat telah menjalankan perintah

yang diatur oleh mode pengendali atau belum. Prosesor kemudian mengirimkan sinyal ke

berbagai unit sevomechanism. Servomechanism atau sering disingkat servo merupakan alat

yang memberikan pengendalian mekanis pada suatu jarak tertentu. Satu servo cukup untuk

semua bagian kendali yang termasuk dalam sistem autopilot. Servo akan menerima instruksi

komputer dan menggunakan motor atau hydraulik untuk menggerakan bagian kendali

pesawat, menjamin pesawat berada dalam posisi dan jalur yang tepat.

gambar 2. 6 Penggabungan elemen-elemen dasar autopilot pesawat

Ilustrasi di atas menunjukkan bagaimana elemen-elemen dasar adari sistem autopilot

dihubungkan. Untuk menyederhanakannya, hanya satu bagian kendali (yaitu rudder) yang

ditunjukkan, setiap bagian kendali akan memiliki susunan yang sama seperti yang

diperlihatkan pada ilustrasi di atas. Terlihat bahwa skema dasar dari autopilot tampak seperti

sebuah loop (rangkaian tertutup) dengan sensor pengirim data ke komputer autopilot yang

memproses informasi dan mengirim signal ke servo, dan servo akan segera menggerakkan

bagian kendali yang akan merubah posisi pesawat, dan kemudian akan membuat data baru

yang dikirim sensor, dan keseluruhan proses ini akan diulangi lagi. Jenis feedback loop di

atas adalah sistem operasi dari autopilot

2.6. Autopilot Control System

Autopilot merupakan salah satu contoh dari sistem kontrol. Sistem kontrol bertidak

berdasarkan pada pengukuran dan hampir selalu memiliki dampak pada nilai yang diukurnya.

Contoh klasik dari sistem kontrol adalah negative feedback loop yang mengendalikan

thermostat.

Disebut dengan negative feedback loop karena menghasilkan aksi tertentu yang akan

menghalangi kinerja lebih lanjut dari aksi tersebut. Semua negative feedback loop

memerlukan sebuah receptor, control center, dan effector.

Sistem pengendali penerbangan otomatis juga bekerja dengan cara yang sama. Misalnya kita

ambil contoh pilot yang telah mengaktifkan singel-axis autopilot yang juga disebut dengan

wing leveler seperti yang telah dikemukakan di atas.

1. Pilot mengatur model pengendalian untuk menjaga posisi sayap pada suatu level

tertentu.

2. Bagaimanapun, walaupun dalam keadaan udara yang tenang, sayap pesawat akan

turun.

3. Sensor yang terletak di sayap akan mendeteksi penurunan sayap ini dan kemudian

mengirim signal ke komputer autopilot.

4. Komputer autopilot memproses data dan menyatakan bahwa sayap tidak lagi berada

pada level yang diinginkan.

5. Komputer autopilot mengirim signal ke servo untuk mengendalikan aileron pesawat.

Signal yang dikirim merupakan sebuah perintah yang sangat spesifik yang

memerintahkan servo untuk membuat suatu penyesuaian yang tepat.

6. Setiap servo memiliki sebuah motor elektrik yang memiliki kabel yang kekang untuk

menarik kabel aileron. Ketika kabel tersebut bergerak bagian kendalipun akan ikut

bergerak mengikuti arah pergerakan kabel.

7. Karena aileron disesuaikan berdasarkan pada data input, sayap pesawat akan bergerak

kembali ke level semula.

8. Komputer autopilot menghapus perintah ketika sensor yang terletak di sayap pesawat

mendeteksi bahwa sayap telah berada pada level yang diinginkan lagi.

9. Servo berhenti menggunkan tekanan terhadap kabel aileron untuk menggerakkan

sayap pesawat.

Loop seperti yang ditunjukkan pada diagram blok di atas bekerja secara kontinyu selama

beberapa kali dalam satu detik melibatkan banyak prosesor untuk mengendalikan banya

bagian kendali. Bahkan beberapa pesawat terbang memiliki komputer pendorong otomatis

(autothrust computers) untuk mengendalikan gaya dorong mesin. Sistem autopilot dan sistem

autothrust mampu bekerja bersama-sama untuk melakukan manuver-manuver yang sangat

kompleks.

2.7. Autopilot Failure

Autopilot bisa berfungsi dengan baik dan bisa juga gagal. Masalah yang paling sering

ditemui adalah kegagalan servo baik karena motornya yang buruk ataupun koneksi yang

buruk. Sensor posisipun bisa juga tidak berfungsi sehingga menghasilkan tidak ada data input

ke komputer autopilot. Untungnya sistem autopilot untuk pesawat terbang dirancang supaya

aman dari kegagalan-kegagalan tersebut. Untuk menghentikan sistem autopilot sangat

sederhana, awak kru pesawat hanya perlu melakukan pemutusan sistem autopilot dengan cara

menarik tuas power switch autopilot atau apabila cara tersebut masih belum dapat berhasil

dapat juga dilakukan dengan menarik autopilot circuit breaker.

Beberapa kecelakaan pesawat terbang disebabkan karena pilot yang gagal untuk

memutuskan sistem pengendali penerbangan otomatis. Plot berhenti berusaha untuk mengatur

pengendalian yang dilakukan autopilot, tidak mampu memahami mengapa peswat tidak

melakukan perintah yang diberikan. Oleh seba itulah mengapa pada skenario kondisi yang

diberikan program-program instruksi penerbangan sangat mengangkan untuk

dipraktekkan.pilot harus tahu bagaimana menggunakan setiap fitur yang tersedia pada AFCS,

dan pilot juga harus tahu bagaimana memutuskan sistem AFCS dan terbang tanpa

memggunakan sistem tersebut. Pesawat juga harus mengikuti schedule maitenance yang ketat

untuu menjamin semua sensor dan servo bekerja dengan baik. Penyesuaian dan perbaikan

apapun yang dilakukan terhadap komponen-komponen kunci perlu dilakukan penyesuaian

lagi terhadap komputer autopilot. Misalny apabila ada perbaikan yang dibuat terhadap

instrumen gyro, perlu dilakukan pengaturan ulang pada komputer autopilot.

2.8. Modern Autopilot System

Banyak sistem autopilot modern mampu meneima data dai penerima Global

Positioning System (GPS) yang terpasang pada pesawat. Penerima GPS dapat menentukkan

posisi pesawat di udara dengan mengkalkulasi jarak pesawat dari tiga atau lebih satelit yang

terhubung dalam jaringan GPS. Dilengkapi dengan alat pemberi informasi posisi tersebut,

autopilot dapat melakukan lebih dari menjaga pesawat tetap berada pada posisi dan

ketinggian yang sama. Sistem autopilot bahkan mempu melakukan perencanaan penerbangan

dengan baik.

BAB III

Sistem Pengatur Kecepatan Konstan

( Cruise Control System )

Sistem pengatur kecepatan konstan banyak diterapkan pada kendaraan modern. Tanpa

pengatur kecepatan ini, perjalanan panjang akan terasa lebih melelahkan bagi pengemudi.

Namun, dengan meningkatnya kemacetan dijalan raya, cruise control dasar jadi kurang

diminati oleh produsen mobil. Untuk memenuhi kebutuhan agar dapat mengurangi kelelahan

pengemudi, maka dikembangkan cruise control yang disesuaikan dengan keadaan saat ini,

disebut Adaptive Cruise Control ( ACC ). ACC ini memungkinkan untuk menyesuaikan

kecepatan dan jarak dengan mengikuti kendaraan didepannya.

3.1. Pengoperasian Sistem Kontrol Cruise Control

Sistem pengatur kecepatan konstan sebenarnya memiliki beberapa fungsi lain selain

mengatur kecepatan dan jarak kendaraan. Sistem ini dapat mempercepat atau memperlambat

kendaraan sebesar 1mph dengan menekan sebuah tombol. Sistem ini juga dilengkapi dengan

kebutuhan pengaman, yaitu jika pedal rem diinjak, maka sistem akan segera off dan tidak

akan bekerja dibawah kecepatan 25mph ( 40km/jam ). Gambar dibawah ini menunjukkan

tombol-tombol yang terdapat pada sistem cruise control.

a. Tombol On dan Off

Kedua tombol ini tidak banyak berpengaruh. Penekanan tombol On tidak berarti tanpa

diikuti oleh penekanan tombol lainnya. Beberapa kendaraan dengan cruise control

system tidak dilengkapi dengan tombol ini, karena sistem akan off apabila pengendara

menginjak pedal rem pada sistem aktif.

b. Tombol Set/Accel

Jika tombol ini ditekan, maka kendaraan akan mempertahankan kecepatannya saat itu.

Jika ingin menambah kecepatan, setiap penekanan tombol set/accel ini kecepatan

akan bertambah 1mph.

c. Tombol Resume

Seperti yang dijelaskan diatas, jika pengemudi menekan pedal rem, maka sistem akan

off. Apabila pengemudi ingin mengaktifkan kembali cruise control, dapat menekan

tombol resume ini.

d. Tombol Coast

Tombol coast merupakan kebalikan dari tombol set/accel. Setiap tombol ini ditekan,

maka akan memperlambat kecepatan sebesar 1mph.

3.1. Aktuator Sistem Cruise Control

Sistem cruise control mengatur kecepatan kendaraan agar konstan sesuai keinginan

pengendara dengan mengatur posisi katup gas. Tetapi, penggerak katup gas menggunakan

kabel yang tersambung pada actuator. Saat sistem aktif dan kendaraan lewat jalanan

menanjak, maka kecepatan kendaraan akan cenderung berkurang. Maka ECU akan

memerintahkan actuator untuk membukan katup gas sehingga kecepatan kendaraan akan

dipertahankan. Hal yang sama juga akan terjadi pada saat jalanan menurun.

Banyak kendaraan dengan sistem cruise control menggunakan actuator yang digerakkan

oleh kevakuman engine untuk membuka dan menutup katup gas. Sistem tersebut

menggunakan sebuah katup yang terkontrol secara elektronik untuk regulasi kevakuman

sebuah diafragma. Kerja komponen seperti ini seperti buster rem yang memberi bantuan

tenaga untk melakukan pengereman.

3.2. Pengaturan Sistem Cruise Control

Otak dari sistem cruise control adalah sebuah komputer kecil yang biasanya terdapat

dibawah hood atau dibelakang dashboard. ECU, otak dari sistem, tersambung ke actuator dan

sensor-sensor yang terdapat pada sistem.

Sistem yang bagus akan bekerja dengan halus ketika terdapat penyesuaian kecepatan

sesuai yang kita inginkan tanpa ada osilasi kecepatan dan kecepatan teratur tetap, tidak

tergantung pada beban yang diangkut kendaraan atau berapa tingkat tanjakan yang sedang

dilalui. Karena yang akan diatur oleh sistem adalah laju kendaraan, maka pada rangkaian

control diperlukan feedback informasi dari kecepatan/laju kendaraan, serta posisi tepat dari

bukaan katup gas, juga sensor-sensor yang diperlukan untuk meng-offkan sistem.

Diagram dibawah ini menunjukkan input dan output dari sebuah sistem cruise control

Metode control yang dapat digunakan untuk aplikas sistem cruise control antara lain

proportional control dan PID.

a. Proportional Control

Pada sistem proportional control, cruise control mengatur proporsi katup gas

terhadap nilai error. Nilai error merupakan perbedaan dari harapan kecepatan dengan

kecepatan yang sedang terjadi. Hasil dari pembukaan katup akan mendekatkan

kecepatan sesuai dengan harapan. Jika kendaraan sedang berada dalam jalan tanjakan,

mobil tidak dapat mencapai harapan kecepatan sepenuhnya.

b. PID Control

Kebanyakan sistem cruise control menggunakan sebuah skema control yang disebut

proportional-integral-derivative control ( PID control ). Sebuah sistem control PID

menggunakan ketiga factor yang perhitungannya secara individual dan hasil ketiganya

ditambahkan untuk mendapatkan posisi katup yang sesuai.

Factor integral berdasarkan integral waktu dari error kecepatan laju kendaraan.

Perubahan perbedaan antara jarak tempuh yang terjadi dan jarak yang telah terjadi

sebagai harapan pada laju kendaraan yang akan dihitung berdasarkan periode waktu.

Factor ini membantu kendaraan melewati jalanan tanjakan dan membantu kendaraan

mencapai kecepatan yang benar dan tetap. Selanjutnya, jika kendaraan menaiki

tanjakan dan putaran turun, control proporsional meningkatkan pembukaan katup

sedikit, tetapi kendaraan tetap turun putarannya. Setelah beberapa kali control,

integral akan mulai meningkatkan bukaan katup secara terus menerus. Karena

jauhnya selisih antara laju kendaraan dengan harapan yang diinginkan.

Factor terakhir, yaitu derivative atau turunan. Factor ini membantu sistem cruise

control merespon secara cepat untuk berubah. Misalnya pada saat kendaraan

menanjak. Jika kendaraan mulai melambat, cruise control dapat membaca keadaan ini

sebelum laju kendaraan berubah secara besar dan merespon dengan membuka katup

gas.

3.3. Pengatur Kecepatan Konstan Adaptif ( Adaptive Cruise Control )

Meningkatnya tingkat kemacetan dijalan raya menyebabkan cruise control

konvensional seperti penjelasan diatas jadi kurang diterapkan. Tetapi, sekarang

dikembangkan lagi untuk memenuhi kebutuhan agar dapat mengurangi kelelahan pengemudi

dengan mempertimbangkan realita yang ada. Sistem yang baru disebut dengan Adaptive

Cruise Control (ACC), atau Autonomous Intelligent Cruise Control (AICC). Dimana

kendaraan dengan sistem baru ini dapat mengatur kecepatan serta dapat mengikuti kendaraan

yang ada didepannya dengan mempertahankan jarak yang aman. Dengan kata lain, sistem

ACC dapat mengatur kendaraan melakukan percepatan, perlambatan, dan pengereman.

Sistem ini menggunakan radar yang dipasangkan dibagian bumper depan kendaraan yang

dilengkapi dengan digital signal processor dan kontroler longitudinal.

Jika kendaraan yang diikuti mengalami perlambatan atau terdeteksi benda lain yang

menghalangi kendaraan, sistem akan mengirim sinyal ke engine atau sistem rem untuk

perlambatan. Selanjutnya, jika sistem jernih (dalam hal ini kendaraan tidak terhalang), maka

sistem akan kembali meningkatkan kecepatan.

Sturktur dasar dari sistem terkait pada ACC antara lain sensor yang dapat mendeteksi

jarak kendaraan, kecepatan roda-roda, sudut kemudi, sensor akselerasi, yaw rate sensor atau

giro sensor. Sistem yang dipengaruhi antara lain ESP atau TCS, transmis serta sistem

pengapian dan injeksi.

Komponen utama pada sistem ACC adalah sebuah sensor yang mengukur jarak,

kecepatan dan posisi relative dari kendaraan. Sensor yang digunakan adalah sistem radar

yang bekerja dengan frekuensi 77-GHz yang dapat mengukur hingga jarak 492 feet atau

sekitar 150 meter. Serta bekerja pada rentang kecepatan kendaraan 18.6 mph sampai 111 mph

atau sekitar 30 km/jam sampai 180 km/jam.

Ketika kendaraan sedang melaju dan sistem ACC diaktifkan, maka sensor-sensor akan

segera mengirim data menuju ECU. Sensor radar akan menunjukkan jarak benda didepannya

dan keadaannya akan menjadi referensi sistem pengaturan. Bila radar mendeteksi adanya

perubahan jarak benda didepannya bertambah, maka ECU akan mengontrol pembukaan

katup gas membesar, sehingga kendaraan dapat melaju mendekati objek didepannya. Saat

sensor mendapatkan jarak referensi maka katup gas akan dipertahankan. Tetapi, bila jarak

berubah semakin dekat, maka ECU akan memerintahkan sistem rem bekerja mengurangi laju

kendaraan. Dengan demikian, akan diperoleh jarak yang relative antara kendaraan dengan

objek didepannya.

Namun, sistem ini tidak boleh digunakan pada jalanan degan banyak rintangan, seperti

jalanan berliku, bertanjak maupun turunan. Jalanan dengan tipikal tersebut membutuhkan

banyak pengereman yang akan menonaktifkan sistem ACC. Di Negara empat musim, sistem

ini tidak boleh diaktifkan saat jalanan bersalju, karena mobil beresiko slip dan kehilangan

traksi.

DAFTAR PUSTAKA

http://aeronusantara.blogspot.com/2012/10/autopilot-pilot-otomatis-pesawat-

terbang.html

https://www.google.co.id/url?

sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=6&ved=0CG8QFjAF&url=http%3A%2F

%2Fwww.elektro.undip.ac.id%2Fel_kpta%2Fwp-content%2Fuploads

%2F2012%2F05%2FL2F007053_MTA.pdf&ei=1dtMUv-

zBImJrgeD4YD4Dw&usg=AFQjCNFKb2hG5v_AjRv3i3zFpBJgRZazAQ&sig2=1gp

-mw-9bj0udHGzIAQ9Bw&bvm=bv.53537100,d.bmk&cad=rja

http://sainselektronika.blogspot.com/2012/02/uav-merupakan-pesawat-tercanggih-

masa.html

https://www.google.co.id/url?

sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=7&ved=0CG0QFjAG&url=http%3A%2F

%2Faristriwiyatno.blog.undip.ac.id%2Ffiles%2F2011%2F10%2FBab-1-Konsep-

Umum-Sistem-

Kontrol.pdf&ei=JN1MUpfpCc6qrAf77IDYDw&usg=AFQjCNHUzBs9fqr2OzOWG

FTlbMzrjgRT4A&sig2=cKpafDpT-

SNHwRVkhRa89g&bvm=bv.53537100,d.bmk&cad=rja

http://nurfadli-chemeng.blogspot.com/2012/02/cara-kerja-sistem-autopilot.html

http://kmrbpriyoedywibowo.blogspot.com/2012/08/auto-pilot.html

https://www.google.co.id/url?

sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=7&ved=0CHQQFjAG&url=http%3A%2F

%2Fdigilib.its.ac.id%2Fpublic%2FITS-paper-20343-2409105019-

Paper.pdf&ei=JOFMUvbROsaprAfR9oDACA&usg=AFQjCNET5XxCGBIoiPtIVkh

bUEou2CwlgA&sig2=EMTDGND-

rfdsUkMXxpEATA&bvm=bv.53537100,d.bmk&cad=rja