Pada sistem kontrol ON-OFF, elemen pembangkit hanya memiliki dua posisi tertentu yaitu ON dan OFF. Kontrol ON-OFF memiliki karakteristik sinyal keluaran dari kontroler u(t) tetap pada salah satu nilai maksimum atau minimum tergantung pada sinyal pembangkit kesalahan positif atau negatif.Artikel ini adalah
1. Diagram blok kontroler ON-OFF yang memiliki masukan e(t) dan keluaran u(t), ditunjukkan pada Gambar berikut.
ON_OFF
Diagram blok kontroler ON-OFF.
Aksi kontrol ON-OFF ditunjukkan pada persamaan berikut:
Persamaan kontrol ON-OFF
Persamaan diatas memiliki nilai U1 dan U2 yang konstan. Nilai minimum U2 dapat sebesar nol atau – U1. Pada sistem kontrol ikal tertutup (close loop), sinyal e(t) merupakan sinyal kesalahan aktuasi (error) sebesar selisih antara sinyal input dengan sinyal umpan balik.
1. Pid
PID (dari singkatan bahasa Inggris: Proportional–Integral–Derivative controller) merupakan kontroler untuk menentukan presisi suatu sistem instrumentasi dengan karakteristik adanya umpan balik pada sistem tesebut.
Komponen kontrol PID ini terdiri dari tiga jenis yaitu Proportional, Integratif dan Derivatif. Ketiganya dapat dipakai bersamaan maupun sendiri-sendiri tergantung dari respon yang kita inginkan terhadap suatu plant.
1.Kontrol Proporsional
Kontrol P jika G(s) = kp, dengan k adalah konstanta. Jika u = G(s) • e maka u = Kp • e dengan Kp adalah Konstanta Proporsional. Kp berlaku sebagai Gain (penguat) saja tanpa memberikan efek dinamik kepada kinerja kontroler. Penggunaan kontrol P memiliki berbagai keterbatasan karena sifat kontrol yang tidak dinamik ini. Walaupun demikian dalam aplikasi-aplikasi dasar yang sederhana kontrol P ini cukup mampu untuk memperbaiki respon transien khususnya rise time dan settling time.
2.Kontrol Integratif
Jika G(s) adalah kontrol I maka u dapat dinyatakan sebagai u(t) = [integrale(t)dT]Ki dengan Ki adalah konstanta Integral, dan dari persamaan diatas, G(s) dapat dinyatakan sebagai u = Kd.[deltae / deltat] Jika e(T) mendekati konstan (bukan nol) maka u(t) akan menjadi sangat besar sehingga diharapkan dapat memperbaiki error. Jika e(T) mendekati nol maka efek kontrol I ini semakin kecil. Kontrol I dapat memperbaiki sekaligus menghilangkan respon steady-state, namun pemilihan Ki yang tidak tepat dapat menyebabkan respon transien yang tinggi sehingga dapat menyebabkan ketidakstabilan sistem. Pemilihan Ki yang sangat tinggi justru dapat menyebabkan output berosilasi karena menambah orde sistem
3.Kontrol Derivatif
Sinyal kontrol u yang dihasilkan oleh kontrol D dapat dinyatakan sebagai G(s) = s.Kd Dari persamaan di atas, nampak bahwa sifat dari kontrol D ini dalam konteks "kecepatan" atau rate dari error. Dengan sifat ini ia dapat digunakan untuk memperbaiki respon transien dengan memprediksi error yang akan terjadi. Kontrol Derivative hanya berubah saat ada perubahan error sehingga saat error statis kontrol ini tidak akan bereaksi, hal ini pula yang menyebabkan kontroler Derivative tidak dapat dipakai sendiri
1. Proportional
Sebuah sistem kontrol proporsional adalah jenis sistem kontrol umpan balik linier. Dua contoh mekanik klasik adalah toilet float proporsi katup dan gubernur terbang-bola.
Sistem kontrol proporsional lebih kompleks daripada sistem kontrol on-off seperti thermostat domestik bi-logam, tapi lebih sederhana daripada sistem (PID) kontrol proportional-integral-derivatif yang digunakan dalam sesuatu seperti cruise control mobil. kontrol on-off akan bekerja dimana sistem secara keseluruhan memiliki waktu respon yang relatif lama, tetapi akan mengakibatkan ketidakstabilan jika sistem yang dikontrol memiliki waktu respon cepat. kontrol proporsional mengatasi ini dengan modulasi output ke perangkat pengendalian, seperti katup terus variabel.
Sebuah analogi untuk mengontrol on-off mengemudi mobil dengan menggunakan baik kekuatan penuh atau tidak ada daya dan variasi duty cycle, untuk mengontrol kecepatan. daya akan sampai kecepatan target tercapai, dan kemudian kuasa akan dihapus, sehingga mengurangi kecepatan mobil. Ketika kecepatan turun di bawah target, dengan histeresis tertentu, kekuatan penuh akan kembali diterapkan. Hal ini dapat dilihat bahwa ini terlihat seperti modulasi pulsa-lebar, tapi jelas akan menghasilkan kontrol miskin dan variasi yang besar dalam kecepatan. Semakin kuat mesin, semakin besar ketidakstabilan, semakin berat mobil, semakin besar stabilitas. Stabilitas dapat dinyatakan sebagai berhubungan dengan rasio power-to-berat kendaraan.
kontrol proporsional adalah bagaimana driver yang paling mengatur kecepatan mobil. Jika mobil berada pada kecepatan target dan kecepatan sedikit meningkat, daya berkurang sedikit, atau secara proporsional dengan kesalahan (kecepatan aktual versus target), sehingga mobil mengurangi kecepatan secara bertahap dan mencapai titik target dengan sangat sedikit, jika apapun, "overshoot", sehingga hasilnya adalah kontrol yang lebih halus dibanding kontrol on-off.
perbaikan lebih lanjut seperti kontrol PID akan membantu mengkompensasi variabel tambahan seperti bukit-bukit, di mana jumlah daya yang dibutuhkan untuk perubahan kecepatan yang diberikan akan bervariasi, yang akan dipertanggungjawabkan oleh fungsi yang tidak terpisahkan dari kontrol PID.
Sistem kontrol proporsional lebih kompleks daripada sistem kontrol on-off seperti thermostat domestik bi-logam, tapi lebih sederhana daripada sistem (PID) kontrol proportional-integral-derivatif yang digunakan dalam sesuatu seperti cruise control mobil. kontrol on-off akan bekerja dimana sistem secara keseluruhan memiliki waktu respon yang relatif lama, tetapi akan mengakibatkan ketidakstabilan jika sistem yang dikontrol memiliki waktu respon cepat. kontrol proporsional mengatasi ini dengan modulasi output ke perangkat pengendalian, seperti katup terus variabel.
Sebuah analogi untuk mengontrol on-off mengemudi mobil dengan menggunakan baik kekuatan penuh atau tidak ada daya dan variasi duty cycle, untuk mengontrol kecepatan. daya akan sampai kecepatan target tercapai, dan kemudian kuasa akan dihapus, sehingga mengurangi kecepatan mobil. Ketika kecepatan turun di bawah target, dengan histeresis tertentu, kekuatan penuh akan kembali diterapkan. Hal ini dapat dilihat bahwa ini terlihat seperti modulasi pulsa-lebar, tapi jelas akan menghasilkan kontrol miskin dan variasi yang besar dalam kecepatan. Semakin kuat mesin, semakin besar ketidakstabilan, semakin berat mobil, semakin besar stabilitas. Stabilitas dapat dinyatakan sebagai berhubungan dengan rasio power-to-berat kendaraan.
kontrol proporsional adalah bagaimana driver yang paling mengatur kecepatan mobil. Jika mobil berada pada kecepatan target dan kecepatan sedikit meningkat, daya berkurang sedikit, atau secara proporsional dengan kesalahan (kecepatan aktual versus target), sehingga mobil mengurangi kecepatan secara bertahap dan mencapai titik target dengan sangat sedikit, jika apapun, "overshoot", sehingga hasilnya adalah kontrol yang lebih halus dibanding kontrol on-off.
perbaikan lebih lanjut seperti kontrol PID akan membantu mengkompensasi variabel tambahan seperti bukit-bukit, di mana jumlah daya yang dibutuhkan untuk perubahan kecepatan yang diberikan akan bervariasi, yang akan dipertanggungjawabkan oleh fungsi yang tidak terpisahkan dari kontrol PID.
0 Comments
