Karya ini kupersembahkan untuk, Ayahanda dan Ibunda tercinta yang telah memberikan. segalanya untuk kesuksesanku

Transkripsi

1 ii

2 iii

3 HALAMAN PERSEMBAHAN Karya ini kupersembahkan untuk, Ayahanda dan Ibunda tercinta yang telah memberikan segalanya untuk kesuksesanku Saudaraku Septian Ari Widyantoro, Heri Prasetyo dan Deny Setiawan yang selalu memberikan semangat dan sukacita yang tulus Serta semua orang yang senantiasa berada di dalam hatiku yang telah dan selalu memberi kasih sayang padaku iv

4 MOTTO Orang yang tidak berani mengambil resiko tidak akan mencapai apapun dalam hidupnya (by Muhammad Ali) Hidup itu seperti sepeda, harus terus berjalan agar tetap seimbang (by Albert Einstein) Jika seseorang meyakini seluruh mimpinya, maka alam semesta akan membantunya seluruh mimpi-mimpi itu menjadi kenyataan (by Paulo Coelho) v

5 ABSTRAK Sistem kendali telah memegang peranan yang sangat penting dalam perkembangan ilmu dan teknologi. Sistem kendali telah menjadi bagian yang penting dan terpadu dari proses-proses dalam pabrik dan industri modern. Kemajuan ini memberikan kemudahan dalam mendapatkan performansi dari sistem dinamik, mempertinggi kualitas dan meniadakan pekerjaan-pekerjaan rutin yang harus dilakukan oleh manusia dan sebagainya. Oleh karena itu, maka diperlukan adanya pemahaman dan unjuk kerja sistem kendali. Perancangan dan Analisis Unjuk Kerja Pengendali Digital Menggunakan Teknik Kompensasi Lead, Kompensasi Lag dan Kompensasi Lag-Lead dengan Metode Root Locus pada Plant Oven dimulai dengan perhitungan kompensasi lead, kompensasi lag dan kompensasi lag-lead yang digunakan sebagai pengendali dari sistem. Perhitungan dari masing-masing kompensator tersebut menghasilkan fungsi alih pengendali kontinyu. Selanjutnya, pengendali kontinyu didigitalisasikan menggunakan metode forward difference untuk memperoleh fungsi alih pengendali digital. Pengendali digital yang telah dibuat kemudian diuji performansinya dengan penambahan sinyal uji. Pengujian tersebut dilakukan untuk mengetahui unjuk kerja pengendali dengan kompensator lead, kompensator lag dan kompensator lag-lead serta bagaimana pengaruh gangguan (disturbance) terhadap spesifikasi performansinya. Berdasarkan pengujian yang telah dilakukan, diperoleh hasil bahwa error yang diperoleh sistem dengan pengendali lead sebesar 5%, error sebesar 0,007% dengan pengendali lag, dan error sebesar 1% dengan pengendali lag-lead. Pengendali dengan kompensator lag-lead merupakan pengendali yang paling baik jika dibandingkan dengan pengendali yang menggunakan lead maupun lag kompensator. Hal ini ditunjukkan dengan karakteristik respon yang baik dari pengendali kompensator lag-lead, yaitu menghasilkan perbaikan yang besar pada performansi keadaan tunak dan tingginya kecepatan respon yang dimiliki pengendali dengan kompensator lag-lead. Pengujian juga dilakukan dengan penambahan gangguan (disturbance) pada masing-masing sistem pengendali. Dengan adanya gangguan (disturbance) dapat mempengaruhi performansi sistem pengendali dari masingmasing kompensator. vi

6 KATA PENGANTAR Assalamu alaikum Wr. Wb. Alhamdulillahirobbil alamiin, puji dan syukur kehadirat Allah SWT atas segala berkah, rahmat dan karunia-nya sehingga tugas akhir ini telah berhasil diselesaikan. Karena atas izin-nya pula penulis dapat melaksanakan tugas akhir mengenai perancangan dan analisis unjuk kerja pengendali digital dengan menggunakan teknik kompensasi lead, kompensasi lag, dan kompensasi lag-lead dengan metode root locus pada plant oven. Segala upaya dan pengorbanan telah dilalui hingga akhirnya penulis dapat melengkapi bagian demi bagian dari tugas akhir ini. Tugas Akhir ini dibuat sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar sarjana di Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknik Industri, Universitas Islam Indonesia, Yogyakarta. Semua ini tidak lepas dari dukungan serta motivasi yang begitu besar dari seluruh pihak kepada penulis. Oleh karena itu dengan selesainya tugas akhir ini, penulis ingin menyampaikan ucapan terima kasih yang tak terhingga kepada : 1. Allah SWT yang telah senantiasa melimpahkan karunia, rahmat dan nikmat-nya yang tiada henti sehingga penulis dapat menyelesaikan tugas akhir ini. 2. Bapak Tito Yuwono, S.T.,M.Sc selaku Ketua Jurusan Teknik Elektro 3. Bapak Wahyudi Budi Pramono,S.T.,M.Eng selaku dosen pembimbing I dan Ibu Dwi Ana Ratna Wati,S.T.,M.Eng selaku dosen pembimbing II, yang telah berkenan memberikan bimbingan dalam penyusunan tugas akhir ini. 4. Seluruh Dosen dan jajaran staf pengajar Teknik Elektro UII yang telah memberikan segala tambahan ilmu dan pengetahuan yang sangat berguna. vii

7 5. Kedua Orangtua tercinta, terima kasih atas segala rasa yang telah Bapak dan Ibu beri, dorongan, doa serta pandangan hidup yang telah membuat penulis semakin termotivasi dalam melakukan segala hal dengan baik. 6. Kakak-adikku tersayang, Mas Ian,Heri dan Deny, terima kasih atas doa, kasih sayang, dukungan serta keceriaan di setiap harinya. 7. Ayu, my lovely sista, terima kasih atas bantuan, motivasi dan doanya serta terima kasih telah menjadi bagian dalam buku kehidupanku. 8. Mba Dini,my sista, terima kasih atas doa, motivasi, dan bimbingannya yang telah diberikan. 9. Mas Tekman, terima kasih banyak atas bimbingan, doa, dorongan serta ilmu yang sangat berarti untuk penulis. 10. RHY community, terima kasih telah mengajariku banyak hal tentang hidup. Mba Reny, Mba Peet,Mba Enggar, Mba Lia, Mba Monz, Rany, Indah, kalian adalah saudara terbaikku. 11. Teman-teman seperjuangan jurusan Teknik Elektro, terima kasih atas semangat dan dorongannya. 12. Q-shark community and friends; Dika, Uthy, Tyol, Sari, Tyas Bolot, Ratih, Mas Eka, Chandra, dan teman-teman lain yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu. 13. Litnus Tennis Club Yogyakarta; Bang Wawan, Mas Ade, Mas Yoga, Mas Prayit, Mas Irwan, Mas Wisnu, Mas Bowo,Danang. 14. Pelti Sleman and friends, terima kasih atas doa dan kerja samanya yang baik. Penulis menyadari bahwa tugas akhir ini masih jauh dari sempurna. Segala masukan dan kritik yang membangun akan dengan senang hati diterima penulis agar tugas akhir ini dapat dikembangkan menjadi lebih baik. viii

8 Besar harapan penulis agar tugas akhir ini dapat bermanfaat dan menambah wawasan dalam bidang Kendali bagi penulis sendiri maupun para pembaca. Wassalamu alaikum Wr. Wb Yogyakarta, Agustus 2009 Penulis ix