Tugas Pemodelan Dan Simulasi

Nama: Ahmad Surya Arifin Nama: Davina OliviaNPM : 1015031024 NPM : 0915031030

1. Sistem Kendali Proporsional

Gambar Simulink Sistem Kendali Proporsional

Gambar Hasil Respon kendali Proporsional

2. Sistem Kendali Proporsional dan Derivatif

Gambar Simulink Sistem Kendali Proporsional Derivatif

Gambar Hasil Respon Sistem Kendali Proporsional Derivatif

3. Sistem Kendali Proporsional dan Integral

Gambar Simulink Sistem Kendali Proporsional dan Integral

Gambar Hasil Respon Sistem Kendali Proporsional dan Integral

4. Sistem Kendali Proporsional, Integral dan Derivatif

Gambar Sistem Kendali Proporsional, Integral dan Derivatif

Gambar Hasil Respon Sistem Kendali Proporsional, Integral dan Derivatif

Pengendali Proporsional

Pengendali proposional memiliki keluaran yang sebanding/proposional dengan

besarnya sinyal kesalahan (selisih antara besaran yang diinginkan dengan harga aktualnya).

Secara lebih sederhana dapat dikatakan, bahwa keluaran Pengendali proporsional merupakan

perkalian antara konstanta proporsional dengan masukannya. Perubahan pada sinyal masukan

akan segera menyebabkan sistem secara langsung mengubah keluarannya sebesar konstanta

pengalinya.

Pengendali Integral

Kontroller integral berfungsi menghasilkan respon sistem yang memiliki kesalahan

keadaan mantap nol. Kalau sebuah plant tidak memiliki unsur integrator (1/s ), kontroller

proporsional tidak akan mampu menjamin keluaran sistem dengan kesalahan keadaan

mantabnya nol. Dengan kontroller integral, respon sistem dapat diperbaiki, yaitu mempunyai

kesalahan keadaan mantapnya nol. Kontroler integral memiliki karakteristik seperti halnya

sebuah integral. Keluaran kontroller sangat dipengaruhi oleh perubahan yang sebanding

dengan nilai sinyal kesalahan. Keluaran kontroler ini merupakan jumlahan yang terus

menerus dari perubahan masukannya Kalau sinyal kesalahan tidak mengalami perubahan,

keluaran akan menjaga keadaan seperti sebelum terjadinya perubahan masukan

Pengendali Derivatif

Keluaran kontroler diferensial memiliki sifat seperti halnya suatu operasi derivatif.

Perubahan yang mendadak pada masukan kontroler, akan mengakibatkan perubahan yang

sangat besar dan cepat Ketika masukannya tidak mengalami perubahan, keluaran kontroler

juga tidak mengalami perubahan, sedangkan apabila sinyal masukan berubah mendadak dan

menaik (berbentuk fungsi step), keluaran menghasilkan sinyal berbentuk impuls. Jika sinyal

masukan berubah naik secara perlahan (fungsi ramp), keluarannya justru merupakan fungsi

step yang besar magnitudnya sangat dipengaruhi oleh kecepatan naik dari fungsi ramp dan

faktor konstanta diferensialnya Td .

Pengendali PID

Setiap kekurangan dan kelebihan dari masing-masing kontroler P, I dan D dapat saling

menutupi dengan menggabungkan ketiganya secara paralel menjadi kontroler proposional

plus integral plus diferensial (kontroller PID). Elemen-elemen kontroller P, I dan D masing-

masing secara keseluruhan bertujuan untuk mempercepat reaksi sebuah sistem,

menghilangkan offset dan menghasilkan perubahan awal yang besar.

Aplikasi:

SIMULASI SISTEM KONTROL PID UNTUK MOTOR DC DENGAN SIMULINK MATLAB

Penggunaan program simulasi berbantuan komputer untuk memahami kerja suatu

sistem kontrol semakin popular. Keuntungan nyata penggunaan komputer dalam memahami

sistem tersebut adalah mempermudah kerja karena tidak membutuhkan berbagai peralatan

seperti alat ukur, generator fungsi, osiloskop, kabel konektor, sumber daya, protoboard untuk

merealisasi sistem untuk dianalisa. Kita dapat menentukan parameter kontrol yang sesuai

sebelum merealisasi sistem tersebut. Aplikasi ini akan membahas penggunaan simulink pada

Matlab dalam merancang sistem kontrol PID pada motor DC.

Model matematika motor DC pada simulink dapat dilihat pada Gambar 1.

Gambar 1. Model matematika motor DC pada simulink

Kontrol PID sering digunakan karena merupakan kontrol sistem tertutup yang cukup

sederhana dan kompatibel dengan sistem kontrol lainnya seperti fuzzy, adaptif dan robust

kontrol. Fungsi alih C(s) pada sistem kontrol PID merupakan besaran yang nilainya

tergantung pada nilai konstanta dari sistem Proportional, Integral dan Derivative.

Sistem kontrol PID terdiri dari 3 buah cara pengaturan, yaitu kontrol P, I dan D dengan

masing-masing memiliki kelebihan dan kekurangan. Dalam implementasinya masing-masing

cara dapat bekerja sendiri ataupun gabungan diantaranya. Dalam perancangan sistem kontrol

ini yang perlu dilakukan adalah mengatur parameter P, I dan D agar tanggapan sinyal

keluaran sistem terhadap masukan tertentu sebagaimana yang diinginkan. Tanggapan sistem

kontrol PID terhadap perubahan parameter P, I dan D dapat dilihat pada Tabel 1.

Tabel 1. Tanggapan sistem kontrol PID terhadap perubahan parameter P, I dan D

Tanggapan Lup

TertutupWaktu Naik Overshoot Waktu Turun

Kesalahan

Keadaan Tunak

Proportional (KP) Menurun Meningkat Perubahan kecil Menurun

Integral (KI) Menurun Meningkat Meningkat Hilang

Derivative(KD) Perubahan kecil Menurun Menurun Perubahan kecil

Untuk merancang sistem kontrol PID dilakukan dengan metode coba-coba atau trial

and error dengan kombinasi antara P, I dan D sampai ditemukan nilai yang tepat untuk

menghasilkan respon keluaran sistem seperti yang diinginkan karena parameter KP ,KI , dan

KD tidak berdiri sendiri.