Sistem Kontrol – 8Review, Transfer Fungsi, Diagram Blok, Dasar SisKon

Dimas Firmanda Al Riza, ST, M.Sc

Materi sebelum UTS (BDA)

•Pendahuluan Sistem Kontrol•Pemodelan Matematik•Transformasi Laplace•Fungsi Transfer•Perilaku Dinamik Sistem Orde 1 dan 2•Respon Sistem

Materi setelah UTS

DFA – Materi 8• Review

▫ Dasar sistem kontrol▫ Pemodelan matematika▫ Transformasi laplace▫ Fungsi transfer▫ Perilaku dinamik sistem orde pertama dan kedua▫ Respon dinamik sistem orde pertama dan kedua

• Karakteristik respon dinamik sistem orde yang lebih tinggi (Teori Poles dan Zero)

• Sistem Kontrol Feedback▫ Karakteristik sistem kontrol umpan balik▫ Contoh sistem kontrol umpan balik▫ Instrumentasi sistem kontrol▫ Beberapa karakteristik sistem kontrol umpan balik

Materi setelah UTS

DFA – Materi 9• Analisa Kestabilan

▫Kriteria kestabilan umum▫Kriteria kestabilan Routh-Hurwitz▫Metode substitusi langsung

• Perancangan Sistem Kontrol dengan Metode Root-Locus ▫Dasar teori diagram Root-Locus (Tempat kedudukan

akar)▫Plot Root-Locus dengan Matlab

• Perancangan Kompensator▫Kompensator Phase-Lead▫Kompensator Phase-Lag▫Kompensator Lag-Lead

Materi setelah UTS

DFA – Materi 10•Perancangan Sistem Kontrol dengan

Metode Root-Locus ▫Dasar teori diagram Root-Locus (Tempat

kedudukan akar)▫Plot Root-Locus dengan Matlab▫Kompensasi Lead, Lag, Lead-Lag▫Perancangan Kontroller PID

Materi setelah UTS

DFA – Materi 11• Perancangan Sistem Kontrol dengan Metode

Respon-Frekuensi▫Diagram Bode▫Plot Kutub▫Kriteria kestabilan Nyquist▫Kompensasi Lead, Lag, Lead-Lag

• Kontroler PID dan Modifikasi▫Pengenalan ▫Ziegler-Nichols Rules untuk tuning kontroler PID▫Kriteria kestabilan Nyquist▫Kompensasi Lead, Lag, Lead-Lag▫Desain PID dengan pendekatan respon frekuensi

Materi setelah UTS

YHD – Materi 12, 13, 14•Pemodelan dengan menggunakan data

kuantitatif Neural Network•Teorema Fuzzy•Kontrol Fuzzy

Pustaka

1. Dale E. Seborg et al., “Process Dynamics and Control”, Wiley Series in Chemical Engineering

2. Katsuhiko Ogata, “Modern Control Engineering”, 5th Ed, Pearson

UTS

Materi 8 REVIEW: Definition• Controlled Variable/Control Signal/Manipulated

Variable: Quantity or condition that is measured and controlled

• Plants: Alat atau mesin yang berfungsi untuk melakukan suatu operasi, objek fisik yang di kontrol

• ProcessesOperasi yang dikontrol (Kimia, Fisika, Biologi, dll)

• SystemsKombinasi komponen yang bekerja bersama untuk mencapai tujuan tertentu

• DisturbancesSinyal yang tidak diinginkan yang mempengaruhi output sistem

• Set PointNilai yang diinginkan dari suatu variabel

Tahapan Desain Sistem Kontrol

1. Menentukan tujuan sistem kontrol2. Menentukan sistem fisik/plant dan

batasannya (input, output, disturbances)3. Menggambar diagram blok fungsional4. Membuat model matematika setiap sub-

komponen dalam sistem kontrol5. Menggabungkan sub-sistem dan

menyederhanakan diagram blok6. Melakukan teknik analisa dan desain

sistem kontrol7. Menguji model sistem kontrol yang telah

dibuat8. Implementasi

Diagram Blok

Open loop control system

Closed-loop control system

Contoh aplikasi sistem kontrol sederhana: Kontrol temperatur pada proses komposting

AB C

D

Sistem Kontrol yang lebih kompleks

Hirarki Aktivitas Sistem Kontrol

Elektronika dan Instrumentasi

Sistem kontrol

Klasifikasi Kontroler Industri

1. Two-position or on-off controllers2. Proportional controllers3. Integral controllers4. PI controllers5. PD controllers6. PID controllers7. Fuzzy Logic controllers

Sistem Kontrol On-Off

Kontroler Proporsional

Kontroler Integral

Sistem Kontrol PI

Sistem Kontrol PD

Sistem Kontrol PID

Pemodelan Matematika

• Desain sistem kontrol dapat dilakukan antara lain dengan:▫Controller tuning/Ad hoc approach▫Model based approach/Analytical▫Knowledge based approach (i.e: Fuzzy control,

NN)• Model dapat direpresentasikan dalam

beberapa bentuk, antara lain:▫Transfer Function transient /frequency

response analysis of SISO, linear, time invariant system Nyquist Stab.Cri. Bode plot, Root Loc.

▫State Space (State Variable Model) Optimal CS, Robust CS

CLA

SSIC

AL CS

Mod

ern

CS

Sekilas Pemodelan dalam bentuk state space

•Tulis di papan

Konsep dasar Pemodelan dan Fungsi Transfer

•Tulis di papan•Mengapa perlu Transformasi Laplace?

Agar dapat menyelesaikan model matematika kompleks yang berhubungan dengan persamaan differensial dan integral konvolusi dengan cara perhitungan aljabar biasa setelah dibuat domain Laplace-nya

Partial Fraction Expansion Revisited

Prosedur Umum Penyelesaian ODE dengan Laplace

Linearisasi sistem non Linear

Perilaku Dinamik Sistem Orde 1 & 2

•Skip

Karakteristik dinamik sistem orde tinggi

•Diagram blok dan penyederhanaannya

Karakteristik sistem kontrol feedback

Pengenalan Matlab untuk penyelesaian problem Sistem Kontrol

•Reduksi/penyederhanaan fungsi transfer (Matlab=ObtainTF.m)

•Konversi Fungsi transfer ke SS

Thank’s