“PENGARUH NILAI GAIN TERHADAP TIME RISE
PADA SISTEM CLOSE LOOP ”
Oleh :
Nur Vidia Laksmi B (7311040016)
Departemen Teknik Elektro
Program Studi Teknik Elektro
Industri
Politeknik Elektronika Negeri
Surabaya
Kampus Its Keputih Sukolilo
Surabaya 60111
email : nurvidia46@gmail.com
ABSTRAK
Pada suatu pengaturan alat yang dilakukan dengan
proses otomatis menggunakan sistem kontrol close loop, semua parameter yang dihasilkan menunjukkan
unjuk kerja alat tersebut yang dipengaruhi dengan variasi nilai gain pada
fungsi alihnya. Dan parameter unjuk kerja yang sangat berbeda nantinya adalah waktu bangkit gelombang saat kondisi gelombang
transient.
1.
PENDAHULUAN
Suatu
alat elektronik pada dunia industri sebenarnya harus memenuhi beberapa kriteria
yakni : mempunyai torsi besar, tidak memiliki kerugian daya reaktif, tidak menimbulkan harmonisa pada sistem tenaga
listrik yang mensuplainya, memiliki akurasi kontrol yang tinggi dll. Salah satu
cara untuk mencapai hal diatas adalah dengan cara pengaturan. Dewasa ini
pengaturan pada sistem industri tidak melulu mengandalkan SDM yang banyak,
namun dengan SDM yang minimal namun hasil yang maksimal yakni dengan
otomatisasi yang berbasis mikrokontroller. Unjuk kerja menggunakan kontroler ini
dinyatakan dengan beberapa parameter yakni maximum point, steady point, waktu
tunda (delay time), waktu bangkit (rise time), lonjakan (overshoot), waktu
keadaan tunak (settling time) dan kesalahan (error). Maximum point merupakan
kedudukan maksimal suatu fungsi alih saat kondisi transient yang dapat dilihat
pada grafik output yang dibentuk sedangkan steady point merupakan kedudukan
saat fungsi tersebut sudah benar-benar dalam kondisi steady state. Dan kedua
parameter tersebut dinyatakan dalam satuan volt. Pada sistem kontrol ini menggunakan sistem
close loop dan mencoba dengan variasi nilai gain yang dikemas dengan variable k
terhadap pengaruh waktu bangkitnya ( time rise ). Selain melihat hasil semua
parameter unjuk kerja kontroller, kita juga melihat kedudukan pole zero setiap
fungsinya. Karena nantinya kedudukan pole zero juga dapat merujuk kondisi
sistem tersebut dalam keadaan stabil atau tidak.
2.
PEMBAHASAN
Secara umum pada sistem pengaturan, sistem kontrol dibagi menjadi 2 yakni
open loop dan close loop. Pada sistem open loop, keluarannya tidak mempengaruhi
sinyal output karena tidak ada sinyal umpan balik (feedback), jadi akibatnya
adalah ketetapan atau ketelitian dari
sistem ini tergantung pada proses kalibrasi. Dan juga tidak adanya feedback
menyebabkan tidak adanya perbandingan apakah inputan yang diberikan sama dengan
output nantinya.
Untuk sistem
close loop adalah sistem control yang sinyal keluarannya mempunyai pengaruh
langsung pada aksi pengontrolan, sistem control loop tertutup juga merupakan
sistem control berumpan balik. Sinyal kesalahan penggerak, yang merupakan
selisih antara sinyal keluaran atau suatu fungsi sinyal keluaran atau
turunannya, diumpamakan ke kontroler untuk memperkecilk kesalahan dan membuat
agar keluaran sistem mendekati harga yang diinginkan.
Bentuk transfer function yang digunakan pada sistem kali ini adalah
Sehingga contoh untuk
close loop dengan k=1
Dari persamaan
transfer fungsi diatas maka dapat dicari pole dan zero-nya, dimana zero
merupakan persamaan laplace pada sisi pembilang. Dan pole pada sisi penyebut.
Pada fungsi tersebut untuk mencari nilai pole menggunakan rumus :
3. HASIL
SIMULASI
Hasil simulasi saat close loop
4. ANALISA
Pengontrolan suatu
alat dapat di
lakukan apabila sistem yang di kontrol bekerja dengan stabil. Kita dapat
mengetahui karakteristik antara masukan dan keluaran di transfer fungsi yang
dipengaruhi nilai k yang di sisipkan sebagai gainnya. Saat sistem close loop
dengan beberapa nilai k yang semakin besar
karakteristik yang paling terlihat adalah time risenya (tr) semakin
singkat itu artinya semakin cepat saat starting motornya, namun untuk parameter
lainnya saat nilai k yang semakin besar, maka parameter unjuk kerja seperti max
point, steady point, MOV dan time settling semakin besar pula. Nilai
zero diambil pada pembilang dan nilai pole diambil pada penyebut di setiap transfer
fungsinya. Sehingga karena pembilangnya hanya sebuah konstanta ( 1) tanpa
variable maka zeronya nol dan nilai polenya yang dapat dicari. Dan juga untuk
transfer function yang digunakan, semua pole terletak di kuadran kiri sehingga
kita dapat mengganggap bahwa sistem yang ada sudah agak stabil, dikatakan agak
stabil karena zero-nya tidak ada,.bila pole dan zero berada pada kuadran kiri
semua, maka kita bisa mengatakan bahwa sistem itu tersebut dalam keadaan stabil.
Nilai time rise diambil dari waktu 90% maximum pointnya contohnya saat k=1,max.
pointnya 0.101 volt. Maka 90% dari maximum pointnya adalah 0.0909 volt. Jadi
waktu muncul tegangan 0.0909 volt itu adalah nilai time risenya (sekon).
Sedangkan ts (time settling) merupakan waktu dimana saat kondisi gelombangnya
sudah steady state. Kita juga dapat menghitung nilai MOV secara teori (Maximum
Overshoot) dengan cara :
Hal ini bertujuan untuk
membandingkan hasil secara teori dan praktikum dan mendapatkan hasil seberapa
besar % errornya.
5. KESIMPULAN
Berdasarkan
analisa dan hasil simulasi diatas dapat disimpulkan bahwa
1. Pada sistem close loop, saat nilai k semakin besar maka
nilai time risenya berbanding terbalik dengan k menjadi lebih singkat. Namun untuk parameter lainnya semakin besar
2. Untuk kedudukan
pole pada sistem close loop, disaat nilai k-nya berubah semakin besar maka
polenya berubah dibagian imaginernya yang semakin besar pula, namun untuk bagian riilnya tetap.
6. DAFTAR
PUSTAKA
Tidak ada komentar:
Posting Komentar