Sistem kendali motor DC

agar stabil dengan kontroller PID

Muhammad Abdul Latif

1201033041

Latar belakang Latar belakang Motor DC sering digunakan karena kemudahannya sehingga

bisa dipakai pada berbagai macam keperluan, mulai dari mainan kecil hingga Perkembangan motor DC saat ini dapat dilihat dari segi ukuran, kekuatan torsi, kecepatan putar, efisiensi kerjanya. Secara fungsional motor DC adalah sebagai sumber tenaga penggerak (engine) yang mampu memberikan torsi sehingga memiliki putaran dengan kecepatan tertentu.

Disini kita akan mengatur kecepatan Motor DC yang akan menerima input berupa tegangan dan outputnya berupa gerakan motor. Agar sistem motor dapat bekerja menghasilkan kecepatan yang diharapkan, sistem tersebut membutuhkan suatu kontroler sehingga sistem lebih stabil dan memiliki karakteristik yang kita harapkan.

Pendahuluan

Urutan cerita :1. Pemodelan sistem2. Analisa sistem3. Pengendalian sistem

motor DC1. Pemodelan mendapatkan transfer function dan

blok sistem motor DC2. Analisa memberikan inputan sinyal uji pada

motor, menganalisa respon yang dihasilkan3. Pengendalian mengendalikan motor agar

memberikan kecepatan yang stabil

PendahuluanDari analisa respon, bagaimana respon

sistem(c(t)) yang kita inginkan?Sesuai dengan input/r(t) (misal : unit step)

Jika tidak sesuai?Salah satu caranya dengan menambahkan kontroler

Fungsi kontroler :Mengendalikan sistem dengan memanipulasi

sinyal error, sehingga respon sistem (output) sama dengan yang kita inginkan (input)

Definisi kontroler

•Controller▫“Otak” dari sistem. ▫Ia menerima error / e(t) sebagai input ▫Lalu menghasilkan sinyal kontrol / u(t) ▫U(t) menyebabkan controlled variable / c(t)

menjadi sama dengan set point / r(t)

Respon Sistem Analisa respon sistem :

Kestabilan Respon transient (karakteristik sistem) Error steady state

Respon yang diinginkan (set point), misal unit step. Spesifikasi :

Stabil Karakteristik respon transient :

Mp : 0 % (sekecil mungkin) Tr, tp, ts : 0 (sekecil mungkin)

Error steady state : 0 (tidak ada error steady state

1

t

Unit step

Step respon

penjelasan

Kontroler dalam Diagram Blok

Kontrol Proportional,integral dan derivative (PID)

Kontroler PID Kombinasi beberapa jenis

kontroler diperbolehkan PI, PD, PID

Keuntungan kontroler PID: Menggabungkan kelebihan

kontroler P, I, dan D P : memperbaiki respon

transien I : menghilangkan error

steady state D : memberikan efek

redaman

)()()()(

)()(1

)()(

)()(

1)()(

0

ssEKsEs

KsEKsU

ssETsEsT

sEKsU

dt

tdeTdtte

TteKtu

di

p

di

p

t

di

p

)()()()(

)()(1

)()(

)()(

1)()(

0

ssEKsEs

KsEKsU

ssETsEsT

sEKsU

dt

tdeTdtte

TteKtu

di

p

di

p

t

di

p

• Kontroler PID Seri

• Kontroler PID Paralel

Tuning kontroler PID Permasalahan terbesar dalam desain kontroler

PID Tuning : menentukan nilai Ki, Kp, dan Kd

Metode – metode tuning dilakukan berdasar Model matematika plant/sistem Jika model tidak diketahui, dilakukan eksperimen

terhadap sistem Cara tuning kontroler PID yang paling populer :

Ziegler-Nichols metode 1 dan 2 Metode tuning Ziegler-Nichols dilakukan dengan

eksperimen (asumsi model belum diketahui) Metode ini bertujuan untuk pencapaian maximum

overshoot (MO) : 25 % terhadap masukan step

Kesimpulan

Sebuah motor DC dapat diatur kecepatannya dengan menggunakan PID

Kontrol proportional berguna untuk mengurangi kesalahan

Kontrol integral berguna untuk menghilangkan steady state error

Kontrol derivative berguna untuk mengurangi overshoot.

SEKIAN