17
TUGAS 5 PEMODELAN DAN PENGENDALIAN MESIN LISTRIK SISTEM PENGENDALIAN TERTUTUP Dosen : Dr. Ir. H. Rhiza S. Sadjad, MS.EE. DISUSUN OLEH : BAGUS HARDA SETIABUDI NIM : P2700214030 PROGRAM PASCASARJANA TEKNIK KOMPUTER KENDALI DAN ELEKTRONIKA FAKULTAS TEKNIK ELEKTRO UNIVERSITAS HASANUDDIN 2014

Tuning PID Menggunakan Matlab

Embed Size (px)

DESCRIPTION

Sebagai tugas mata kuliah Pemodelan dan Pengendalian Mesin Listrik

Citation preview

Page 1: Tuning PID Menggunakan Matlab

TUGAS 5

PEMODELAN DAN PENGENDALIAN MESIN

LISTRIK

SISTEM PENGENDALIAN TERTUTUP

Dosen : Dr. Ir. H. Rhiza S. Sadjad, MS.EE.

DISUSUN OLEH :

BAGUS HARDA SETIABUDI

NIM : P2700214030

PROGRAM PASCASARJANA TEKNIK KOMPUTER

KENDALI DAN ELEKTRONIKA

FAKULTAS TEKNIK ELEKTRO

UNIVERSITAS HASANUDDIN

2014

Page 2: Tuning PID Menggunakan Matlab

Bagus Harda Setiabudi P2700214030

BAB I

PENDAHULUAN

Tujuan dari pengontrol kecepatan motor adalah agar dapat menjalankan motor sesuai

dengan kecepatan yang diinginkan, meskipun ada perubahan beban. Pada umumnya

penerapan motor listrik bekerja pada tiga aspek operasi yaitu pada saat starting, pengendalian

kecepatan dan pengereman. Dalam sistem pengendalian dikenal dua sistem yaitu

pengendalian sistem loop terbuka (Open Loop controller) dan pengendalian sistem loop

tertutup ( Closed Loop Controller). Pada laporan ini akan disimulasikan pengaturan

kecepatan motor dc dengan sistem pengedalian loop tertutup, ( dengan umpan balik) yaitu

mengatur kecepatan motor dengan menggunakan kendali PID.

Pada tugas 5 kali ini sistem kendali loop tertutup tersebut akan di terapkan sebuah

pengendali kecepatan putar yang diinginkan. Kemudian pada sistem tersebut juga akan

diberikan gangguan perubahan beban untuk melihat seberapa handal pengendali bekerja

mengatasi gangguan dan mempertahankan kecepatan putar yang diinginkan.

Data Motor DC

Tipe Motor : Penta 1 M (Motor Power Company)

Data Nilai Satuan

Daya (P) 0.09383 HP

70 Watt

Tegangan Jangkar (Ea) 48 Volt

Arus Jangkar (Ia) 1.95 Ampere

Putaran nominal (ωnom) 3000 RPM

314.16 rad/sec

Momen Inersia (J) 0.000769 lb.ft

2

0.0000324 N.m.sec2/rad

Tahanan jangkar (Ra) 2.3300 Ohm

Induktansi Jangkar (La) 0.004 Hendry

Efisiensi (η) 74.79 %

Konstanta motor (Km) 0.1143 N.m/A

Konstantan GGL lawan (Kb) 0.1383 V.sec/rad

Koefisien gesekan /beban (B) 0.0007 Kg.m2/rad.sec (N.m.sec/rad)

Page 3: Tuning PID Menggunakan Matlab

Bagus Harda Setiabudi P2700214030

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1. Sistem Kendali Loop Tertutup

Sistem kendali dapat dikategorikan dalam beberapa kategori yaitu sistem kendali secara

manual dan otomatis, sistem kendali jaringan terbuka (open loop) dan sistem kendali jaringan

tertutup (close loop).

Sistem kontrol umpan balik merupakan sebuah sistem yang mempertahankan hubungan

yang ditentukan antara keluaran dan beberapa masukan acuan, dengan membandingkannya

dan dengan menggunakan perbedaan sebagai alat kontrol dinamakan sistem kontrol umpan

balik. Sistem kontrol umpan balik seringkali disebut sebagai sistem kontrol loop tertutup.

Praktisnya, istilah kontrol umpan balik dan kontrol loop tertutup dapat saling dipertukarkan

penggunaanya. Pada sistem loop tertutup, sinyal kesalahan yang bekerja yaitu perbedaan

antara sinyal masukan dan sinyal umpan balik disajikan ke kontroler sedemikian rupa untuk

mengurangi kesalahan dan membawa keluaran sistem ke nilai yang dikehendaki. Istilah

kontrol loop tertutup selalu berarti penggunaan aksi kontrol umpan balik untuk mengurangi

kesalahan sistem. Atau dengan kata lain, Sistem Kendali Loop Tertutup adalah sistem

pengendalian dimana besaran keluaran memberikan efek terhadap besaran masukan sehingga

besaran yang dikontrol dapat dibandingkan terhadap harga yang diinginkan melalui alat

pencatat (indikator/sensor). Selanjutnya perbedaan harga yang terjadi antara besaran yang

dikontrol dan penunjukan alat pencatat digunakan sebagai koreksi yang pada gilirannya akan

merupakan sasaran pengaturan. Blok diagram loop tertutup yang umum seperti pada gambar

berikut ini.

Gambar 2.1. Diagram blok sistem kendali loop tertutup

Secara umum, bagian – bagian yang terdapat pada sistem kontrol rangkaian tertutup

adalah sebagai berikut :

Page 4: Tuning PID Menggunakan Matlab

Bagus Harda Setiabudi P2700214030

1. Masukan (reference input elemen)

Bagian ini berfungsi untuk mengubah besaran yang dikontrol menjadi sinyal masukan

acuan bagi sistem kontrol.

2. Pengontrol (Controller)

Berfungsi untuk memproses kesalahan (error) yang terjadi dan setelah kesalahan

tersebut dilewatkan (dimasukkan) melalui elemen pengontrol, akan dihasilkan sinyal

yang berfungsi sebagai pengontrol proses.

3. Sistem (proses)

Bagian ini dapat berupa proses mekanis, elektris, hidraulis maupun kombinasinya.

4. Jalur umpan balik (feedback)

Yaitu merupakan bagian sistem yang mengukur keluaran yang dikontrol dan

kemudian mengubahnya menjadi sinyal umpan balik (feedback signal).

Berdasarkan jumlah bagian yang menyusun suatu sistem kontrol, terdapat beberapa variabel

pengontrolan. Diantaranya adalah :

1. Set Point

Set point adalah harga yang diinginkan bagi variabel yang di kontrol selama

pengontrolan. Harga ini tidak tergantung dari keluaran sistem.

2. Masukan acuan (reference input)

Merupakan sinyal aktual yang masuk ke dalam sistem kontrol. Sinyal ini diperoleh

dengan menyetel harga v melalui Gv, sehingga dapat dipakai dalam sistem kontrol

3. Keluaran yang dikontrol (Controlled Output)

Yaitu merupakan harga/nilai yang akan dipertahankan bagi variabel yang dikontrol

dan merupakan harga yang ditunjukkan oleh alat pencatat.

4. Variable yang dimanipulasi (Manipulated Variable)

Adalah sinyal yang keluar dari elemen pengontrol (controller) dan berfungsi sebagai

sinyal pengontrol tanpa adanya sinyal gangguan.

5. Sinyal umpan balik (Feedback Signal)

Yaitu sinyal yang merupakan fungsi dari keluaran yang dicata oleh alat pencatat.

6. Kesalahan (Error)

Adalah selisih antara masukan acuan dan sinyal umpan balik. Sinyal ini adalah sinyal

yang dimasukkan ke elemen pengontrol (Controller) dan harganya diinginkan sekecil

mungkin. Sinyal error ini menggerakkan unit pengontrol untuk menghasilkan atau

mendapatkan keluaran pada suatu harga yang diinginkan.

Page 5: Tuning PID Menggunakan Matlab

Bagus Harda Setiabudi P2700214030

7. Sinyal gangguan (Disturbance Signal)

Merupakan sinyal – sinyal tambahan yang tidak diinginkan. Gangguan ini cenderung

mengakibatkan harga controlled output berbeda dengan harga yang disetting melalui

masukkan acuan. Gangguan ini disebabkan oleh perubahan beban sistem.

2.2. Proportional Integral Derivative (PID)

Didalam suatu sistem kontrol kita mengenal adanya beberapa macam aksi kontrol,

diantaranya yaitu aksi kontrol proporsional, aksi kontrol integral dan aksi kontrol derivatif.

Masing-masing aksi kontrol ini mempunyai keunggulan – keunggulan tertentu, dimana aksi

kontrol proporsional mempunyai keunggulan rise time yang cepat, aksi kontrol integral

mempunyai keunggulan untuk memperkecil error dan aksi kontrol derivatif mempunyai

keunggulan untuk memperkecil error atau meredam overshot/undershot. Untuk itu agar kita

dapat menghasilkan output dengan risetime yang cepat dan error yang kecil kita dapat

menggabungkan ketiga aksi kontrol ini menjadi aksi kontrol PID.

Parameter pengontrol Proporsional Integral derivatif (PID) selalu didasari atas tinjauan

terhadap karakteristik yang di atur (plant). Dengan demikian bagaimanapun rumitnya suatu

plant, perilaku plant tersebut harus di ketahui terlabih dahulu sebelum pencarian parameter

PID itu dilakukan. Dalam pengendali PID ini, agar perlu diketahui bahwa bentuk respon

keluaran yang akan menjadi target perubahan yaitu seperti dijelaskan pada gambar 2.9 di

bawah ini.

Gambar 2.2. Jenis Respon Keluaran

A. Pengontrol Proporsional

Pengontrol proposional memiliki keluaran yang sebanding atau proposional

dengan besarnya sinyal kesalahan (selisih antara besaran yang di inginkan dengan

harga aktualnya). Secara lebih sederhana dapat dikatakan bahwa keluaran pengontrol

Page 6: Tuning PID Menggunakan Matlab

Bagus Harda Setiabudi P2700214030

proporsional merupakan perkalian antara konstanta proposional dengan masukannya.

Perubahan pada sinyal masukan akan segera menyebabkan sistem secara langsung

mengeluarkan output sinyal sebesar konstanta pengalinya.

Ciri-ciri pengontrol proposional harus diperhatikan ketika pengontrol tersebut

diterapkan pada suatu sistem. Secara eksperimen, pengguna pengontrol propoisional

harus memperhatikan ketentuan-ketentuan berikut ini :

a. Kalau nilai Kp kecil, pengontrol proposional hanya mampu melakukan koreksi

kesalahan yang kecil, sehingga akan menghasilkan respon sisitem yang lambat.

b. Kalau nilai Kp dinaikkan, respon sistem menunjukkan semakin cepat mencapai

set point dan keadaan stabil.

c. Namun jika nilai Kp diperbesar sehingga mencapai harga yang berlebihan akan

mengakibatkan sistem bekerja tidak stabil atau respon sistem akan berosilasi.

B. Pengontrol Integral

Pengontrol integral berfungsi menghasilkan respon sistem yang memiliki

kesalahan keadaan stabil nol. Jika sebuah plant tidak memiliki unsur integrator (1/s)

pengontrol proposional tidak akan mampu menjamin keluaran sistem dengan

kesalahan keadaan stabilnya nol. Dengan pengontrol integral, respon sistem dapat

diperbaiki, yaitu mempunyai kesalahan keadaan stabilnya nol.

Pengontrol integral memiliki karaktiristik seperti halnya sebuah integral.

Keluaran sangat dipengaruhi oleh perubahan yang sebanding dengan nilai sinyal

kesalahan. Keluaran pengontrol ini merupakan penjumlahan yang terus menerus dari

perubahan masukannya. Kalau sinyal kesalahan tidak mengalami perubahan, keluaran

akan menjaga keadaan seperti sebelum terjadinya perubahan masukan.

Ketika digunakan, pengontrol integral mempunyai beberapa karakteristik

berikut ini:

a. Keluaran pengontrol membutuhkan selang waktu tertentu, sehingga pengontrol

integral cenderung memperlambat respon.

b. Ketika sinyal kesalahan berharga nol, keluaran pengontrol akan bertahan pada

nilai sebelumnya.

c. Jika sinyal kesalahan tidak berharga nol, keluaran akan menunjukkan kenaikan

atau penurunan yang dipengaruhi oleh besarnya sinyal kesalahan dan nilai Ki.

Page 7: Tuning PID Menggunakan Matlab

Bagus Harda Setiabudi P2700214030

d. Konstanta integral (Ki) yang berharga besar akan mempercepat hilangnya offset.

Tetapi semakin besar nilai konstanta Ki akan mengakibatkan peningkatan osilasi

dari sinyal keluaran pengontrol.

C. Pengontrol Derivative

Keluaran pengontrol Derivatif memiliki sifat seperti halnya suatu operasi

differensial. Perubahan yang mendadak pada masukan pengontrol, akan

mengakibatkan perubahan yang sangat besar dan cepat.

Ketika masukannya tidak mengalami perubahan, keluaran pengontrol 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 magnitudenya sangat dipengaruhi oleh kecepatan

naik dari fungsi ramp dan faktor konstanta diferensialnya.

Karakteristik pengontrol derivatif adalah sebagai berikut :

a. Pengontrol ini tidak dapat menghasilkan keluaran bila tidak ada perubahan pada

masukannya (berupa sinyal kesalahan)

b. Jika sinyal kesalahan berubah terhadap waktu, maka keluaran yang dihasilkan

pengontrol tergantung pada nilai Td dan laju perubahan sinyal kesalahan.

c. Pengontrol derivatif mempunyai suatu karakter untuk mendahului, sehingga

pengontrol ini dapat menghasilkan koreksi yang signifikan sebelum pembangkit

kesalahan menjadi sangat besar. Jadi pengontrol derivatif dapat mengantisipasi

pembangkit kesalahan, memberikan aksi yang bersifat korektif dan cenderung

meningkatkan stabilitas sistem.

Berdasarkan karakteristik pengontrol tersebut, pengontrol derivatif umumnya

dipakai untuk mempercepat respon awal suatu sistem, tetapi tidak memperkecil

kesalahan pada keadaan stabilnya. Kerja pengontrol derivatif hanyalah efektif pada

lingkup yang sempit, yaitu pada periode peralihan. Oleh sebab itu pengontrol derivatif

tidak pernah digunakan tanpa ada pengontrol lain sebuah sistem.

Efek dari setiap pengontrol Proporsional, Integral dan Derivatif pada sistem

loop tertutup disimpulkan pada tabel berikut ini :

Page 8: Tuning PID Menggunakan Matlab

Bagus Harda Setiabudi P2700214030

Tabel 1. Respon PID Controller terhadap perubahan konstanta

Setiap kekurangan dan kelebihan dari masing-masing pengontrol P, I dan D

dapat saling menutupi dengan menggabungkan ketiganya secara paralel menjadi

pengontrol proporsional plus integral plus diferensial (pengontrol PID). Elemen-

elemen pengontrol P, I dan D masing-masing secara keseluruhan bertujuan :

a. Mempercepat reaksi sebuah sistem untuk mencapai set – point nya.

b. Menghilangkan offset

c. Menghasilkan perubahan awal yang besar dan mengurangi overshoot.

Page 9: Tuning PID Menggunakan Matlab

Bagus Harda Setiabudi P2700214030

BAB III

PEMBAHASAN

3.1. Perancangan Simulasi

Dalam perancangan simulasi hal pertama yang dilakukan adalah membuat pemodelan

Motor DC dengan simulink tanpa pengendali pada saat kondisi gangguan perubahan beban.

Gambar 3.1. Model Simulink sistem kendali loop tertutup

Dari gambar di atas terdapat beberapa komponen penting :

- Warna abu – abu merupakan motor DC dimana pada bagian tersebut terbagi atas 2

sub bagan lagi yaitu bagan elektrik dan bagan mekanik yang memiliki peran sendiri-

sendiri.

- Warna hijau merupakan output keluaran yang akan di tampilkan pada plot grafik.

- Warna pink merupakan gangguan beban yang di setting dengan menggunakan

komponen step.

- Warna biru adalah bagian pengendali dimana didalamnya terdapat pengendali P,

pengendali I dan pengendali D.

Page 10: Tuning PID Menggunakan Matlab

Bagus Harda Setiabudi P2700214030

- Warna kuning merupakan alpha yang didapat dengan menggunakan rumus yang

terdapat pada Chart 8.1 Circuit Constants of some Major Phase Controler Circuits.

Pada percobaan ini rumus yang dipakai untuk mencari alpha adalah 𝐸

𝜋 (1 + cos𝛼)

dengan perhitungan sebagai berikut :

48 = 220.√2

22/7 (1 + cos𝛼)

48 = 220 √2 x 7

22 (1 + cos𝛼)

48 = 10 √2 x 7(1 + cosα)

48 = 70 √2 (1 + cos𝛼)

cos𝛼 = 48 − 70 √2

cos𝛼 =48−98.9949

98.9949

cos = -0.5146

= 121.006

Sensor kecepatan yang digunakan berupa Tachometer DC. Pada dasarnya Tachometer

DC ini tidak lain merupakan sebuah Generator DC kecil yang menghasilkan tegangan DC

dimana perbandingan antara tegangan yang dihasilkan dengan putarannya tergantung pada

model dan spesifikasi dari Tachometer DC tersebut. Model pada gambar 3.1 tidak jauh beda

dengan model-model simulink pada tugas 2-4 yang lalu yang berbeda hanya pada tugas ini

terdapat model pengendali dimana pengendali yang digunakan adalah pengendali PID.

Gambar 3.2. Model Simulink timing gangguan beban

Page 11: Tuning PID Menggunakan Matlab

Bagus Harda Setiabudi P2700214030

Pada model ini gangguan akan di atur kapan waktu gangguan dan kondisinya pada

gambar di atas gangguan akan di turunkan pada detik 0.06 dan akan di naikkan pada detik

0.12. Selanjutnya pada detik 0.25 gangguan akan di naikkan lagi 2 kali lipat dan akan di

turunkan pada detik 0.31. Keluaran pada subsistem ini akan di kalikan dengan gangguan

nominal pada beban sesuai gambar 3.2 di atas.

Gambar 3.3. Model Simulink rangkaian pengendali

Pada model simulink ini terdapat 2 input yakni umpan balik dari kecepatan keluaran

dari motor serta settingan rata-rata RPM yang di inginkan. Dalam hal ini RPM harus di

konversi terlebih dahulu ke level tegangan yang akan digunakan sebagai input dari PID

controller. Referensi tachometer yang digunakan pada percobaan ini adalah 3000/9000

dimana 9000 adalah batas maksimum pembacaan sendor tachometer.

Gambar 3.4. Model Simulink pengendali PID

Kontrol PID yang digunakan akan di variasikan tergantung kebutuhan dan mencari

nilai yang paling baik dari model PID. Pada kontrol PID terdapat 4 kontrol secara umum

yakni kontrol P, Kontrol PI, Kontrol PD, dan kontrol PID. Pengendali PID ini bekerja

berdasarkan error yang diperoleh dari selisih nilai kecepatan yang diinginkan (setpoint/SP)

dan nilai kecepatan yang diukur oleh sensor (present value/PV). Selanjutnya pengendali akan

Page 12: Tuning PID Menggunakan Matlab

Bagus Harda Setiabudi P2700214030

menghasilkan sinyal keluaran sebagai berikut: jika error > 0 (putaran turun) maka sudut

penyalaan (⍺) diperkecil / tegangan jangkar dinaikkan sedangkan jika error < 0 (putaran naik)

maka sudut penyalaan (⍺) diperbesar / tegangan jangkar diturunkan.

3.2. Hasil Simulasi

A. Close Loop tanpa pengendali dengan beban tetap

Gambar 3.5. Model Simulink tanpa pengendali dengan beban tetap

Pada simulasi ini, Terlihat pada gambar di atas terdapat overshoot pada kecepatan

putaran ketika mulai dijalankan. Kecepatan motor mencapai 3005.6 Rpm kemudian mulai

transien pada kecepatan 3005.4 Rpm.

B. Close Loop tanpa pengendali dengan beban berubah – ubah

Gambar 3.6. Model Simulink tanpa pengendali dengan beban berubah – ubah

Terlihat dari gambar 3.6 ketika beban berubah-ubah sesuai waktu penyalaan beban

terdapat banyak perubahan yang terjadi sehingga di peroleh kecepatan putar minimum dan

0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.41.92

1.93

1.94Arus Jangkar

Time[Sec]

Aru

s[A

mpere

]

0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.43004

3005

3006Kecepatan Sudut

Time[Sec]

Om

ega[R

PM

]

0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4-2

0

2Beban

Time[Sec]Gangguan B

eban

0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4-5

0

5Arus Jangkar

Time[Sec]

Aru

s[A

mpere

]

0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.42500

3000

3500Kecepatan Sudut

Time[Sec]

Om

ega[R

PM

]

0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.40

2

4x 10

-3 Beban

Time[Sec]Gangguan B

eban

Page 13: Tuning PID Menggunakan Matlab

Bagus Harda Setiabudi P2700214030

kecepatan putar maksimum. Pada saat beban di turunkan arus jangkar akan turun juga tetapi

kecepatan putar meningkat dan ketika beban di naikkan arus jangkar akan naik dan kecepatan

putar akan turun.

C. Close Loop dengan pengendali PID

- Kontrol P

Gambar 3.7. Hasil simulasi dengan kontrol P = 60

Gambar 3.8. Hasil simulasi dengan kontrol P = 680

Terlihat dari gambar 3.7 dan 3.8 di atas semakin besar nilai P mempengaruhi waktu

naik dan error pada steady state. Sehingga semakin mendekati kecepatan awal motor

tersebut walaupun terdapat beban yang berubah – ubah. Namun konsekuensinya overshoot

menjadi tinggi.

0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4 0.45-10

0

10Arus Jangkar

Time[Sec]

Arus[A

mpere]

0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4 0.452800

3000

3200Kecepatan Sudut

Time[Sec]

Om

ega[R

PM

]

0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4 0.450

2

4x 10

-3 Beban

Time[Sec]Gangguan B

eban

0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4 0.45-10

0

10Arus Jangkar

Time[Sec]

Aru

s[A

mpere

]

0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4 0.452900

3000

3100Kecepatan Sudut

Time[Sec]

Om

ega[R

PM

]

0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4 0.450

2

4x 10

-3 Beban

Time[Sec]Gangguan B

eban

Page 14: Tuning PID Menggunakan Matlab

Bagus Harda Setiabudi P2700214030

- Kontrol PI

Gambar 3.9. Hasil simulasi dengan kontrol P = 680, I = 10

Gambar 3.10. Hasil simulasi dengan kontrol P = 680, I = 20

Dari perbandingan simulasi pada gambar 3.9 dan 3.10 di atas terlihat bahwa semakin

besar nilai Ki akan mengurangi error steady state pada grafik tersebut.

0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4 0.45-10

0

10Arus Jangkar

Time[Sec]

Aru

s[A

mpere

]

0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4 0.452900

3000

3100Kecepatan Sudut

Time[Sec]

Om

ega[R

PM

]

0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4 0.450

2

4x 10

-3 Beban

Time[Sec]Gangguan B

eban

0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4-10

0

10Arus Jangkar

Time[Sec]

Aru

s[A

mpere

]

0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.42900

3000

3100Kecepatan Sudut

Time[Sec]

Om

ega[R

PM

]

0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.40

2

4x 10

-3 Beban

Time[Sec]Gangguan B

eban

Page 15: Tuning PID Menggunakan Matlab

Bagus Harda Setiabudi P2700214030

- Kontrol PD

Gambar 3.11. Hasil simulasi dengan kontrol P = 680, D = 0.1

Gambar 3.12. Hasil simulasi dengan kontrol P = 680, D = 0.5

Terlihat pada gambar 3.11 dan 3.12 diatas, kita dapat membandingkan bahwa semakin

besar nilai PD maka semakin kecil nilai overshootnya.

0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4-10

0

10Arus Jangkar

Time[Sec]

Arus[A

mpere]

0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.42950

3000

3050Kecepatan Sudut

Time[Sec]

Om

ega[R

PM

]

0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.40

2

4x 10

-3 Beban

Time[Sec]Gangguan B

eban

0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4-10

0

10Arus Jangkar

Time[Sec]

Arus[A

mpere]

0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.42950

3000

3050Kecepatan Sudut

Time[Sec]

Om

ega[R

PM

]

0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.40

2

4x 10

-3 Beban

Time[Sec]Gangguan B

eban

Page 16: Tuning PID Menggunakan Matlab

Bagus Harda Setiabudi P2700214030

- Kontrol PID

Gambar 3.13. Hasil simulasi dengan kontrol P = 680, I = 21, D = 0.5

Dari gambar 3.13 diatas setidaknya terlihat lebih baik jika dibandingkan dengan

gambar 3.6. Kondisi yang terlihat perbedaannya adalah waktu naik lebih cepat, kecepetan

motor lebih mendekati ke kecepatan nominal dibandingkan pada saat sebelum memakai

kendali kondisi waktu naik lebih lama dan kecepetan motor agak jauh dari kecepatan nominal

ketika diuji dengan beban yang berubah – ubah.

0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4-10

0

10Arus Jangkar

Time[Sec]

Arus[A

mpere]

0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.42950

3000

3050Kecepatan Sudut

Time[Sec]

Om

ega[R

PM

]

0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.40

2

4x 10

-3 Beban

Time[Sec]Gangguan B

eban

Page 17: Tuning PID Menggunakan Matlab

Bagus Harda Setiabudi P2700214030

BAB IV

PENUTUP

Kesimpulan

1. Gangguan perubahan beban dapat menyebabkan perubahan kecepatan putaran motor

yang besarnya berbanding terbalik.

2. Dengan menambahkan sistem kendali loop tertutup pada Motor DC maka gangguan

perubahan beban tidak akan menyebabkan perubahan kecepatan yang signifikan. Hal ini

di sebabkan karena pengendali akan berusaha mempertahankan nilai kecepatan dengan

mengatur sudut penyalaan () berdasarkan besarnya nilai error yang terjadi.

3. Pada pengendali PID penentuan nilai KP, Ki dan Kd harus tepat agar dihasilkan unjuk

kerja pengendalian yang memuaskan

DAFTAR PUSTAKA

http://www.unhas.ac.id/rhiza/arsip//kuliah/PPML/dokumentasi-2014/

http://elektro.unm.ac.id/jurnal/ME/ME%20Vol%203%20No.1%20edisi%20Juni%202008/Ha

rifuddin.pdf

http://staff.uny.ac.id/sites/default/files/Dasar%20Sistem%20Kendali%20BAB%201.pdf