DAFTAR ISI LEMBAR PENGESAHAN PEMBIMBING LEMBAR PENGESAHAN PENGUJI HALAMAN PERSEMBAHAN MOTTO ABSTRAK

Transkripsi

1 DAFTAR ISI HALAMAN JUDUL LEMBAR PENGESAHAN PEMBIMBING LEMBAR PENGESAHAN PENGUJI HALAMAN PERSEMBAHAN MOTTO ABSTRAK KATA PENGANTAR DAFTAR ISI DAFTAR GAMBAR DAFTAR TABEL i ii iii iv v vi vii x xv xviii BAB I PENDAHULUAN Latar Belakang Maksud dan Tujuan Batasan Masalah Metodologi Penulisan Sistematika Penulisan 5 BAB II STUDI PUSTAKA Kajian Pusaka Dasar Sistem Kontrol Istilah-istilah Dalam Sistem Kontrol Klasifikasi Sistem Kontrol Prinsip-prinsip Dasar Sistem Kontrol Persyaratan Umum Sistem Kontrol 11 x

2 Pembuatan Model Matematika Analisis dan Disain Sistem Kontrol Pendekatan Dasar Sistem Kontrol Respon Waktu Sistem Kontrol Sistem Orde Pertama Sistem Orde Kedua Spesifikasi Respon Transien Steady State Error Tetapan Kesalahan Posisi Statis KBpB Tetapan Kesalahan Kecepatan Statis KBvB Tetapan Kesalahan Percepatan Statis KBaB 2.3 Tempat Kedudukan Akar (Root Locus) Teknik-teknik Desain dan Kompensasi Kompensasi Sistem Pendekatan Tempat Kedudukan Akar pada Desain Sistem Kontrol Pengaruh Penambahan Pole Pengaruh Penambahan Zero Karakteristik Dasar Kompensasi Lead, Lag, dan Lag-lead Kompensasi Lead Karakteristik Lead Kompensator Teknik Kompensasi Lead Berdasarkan Pendekatan Tempat Kedudukan Akar Kompensasi Lag Karakteristik Kompensator Lag 29 xi

3 2.6.2 Teknik Kompensasi Lag Berdasarkan Pendekatan Tempat Kedudukan Akar Kompensasi Lag-Lead Karakteristik Kompensator Lag-Lead Teknik Kompensasi Lag-Lead Berdasarkan Pada Pendekatan Tempat Kedudukan Akar Digitalisasi Forward Difference RMSE (Mean Squared Error) 38 BAB III PERANCANGAN Sistem Model Sistem Model Kompensator Lead Sistem Model Kompensator Lag Sistem Model Kompensator Lag-lead Perancangan Simulasi Sistem Kendali Uraian Perancangan Input Perancangan Fungsi Alih Plant Oven Settling Time (tbsb) Maximum Overshoot (MBpB) Sampling Time (T) Pole Plant Dominan Damping Factor (ζ) Undamped Natural Frequency (ωbnb) Damped Natural Frequency (ωbd) B Rise Time (tbrb) 49 xii

4 Pole Plant dan Pengendali / Pole yang Diinginkan Perancangan Pengendali Kontinyu Pengendali Kontinyu Kompensator Lead Pengendali Kontinyu Kompensator Lag Pengendali Kontinyu Kompensator Lag-lead Perancangan Pengendali Digital Pengendali Digital Kompensator Lead Pengendali Digital Kompensator Lag Pengendali Digital Kompensator Lag-lead Perancangan Sistem Kendali Kontinyu Sistem Kendali Kontinyu Lead Sistem Kendali Kontinyu Lag Sistem Kendali Kontinyu Lag-lead Perancangan Sistem Kendali Digital Digtalisasi Plant Sistem Kendali Digital Lead Sistem Kendali Digital Lag Sistem Kendali Digital Lag-lead Output Perancangan Output Sistem Kontinyu Kompensator Lead Output Sistem Kontinyu Kompensator Lag Output Sistem Kontinyu Kompensator Lag-lead Output Sistem Digital Kompensator Lead Output Sistem Digital Kompensator Lag Output Sistem Digital Kompensator Lag-lead 85 xiii

5 BAB IV HASIL SIMULASI Hasil Simulasi Pengendali Kompensator Lead, Lag, dan Lag-lead Pengujian Respon Sistem Pengendali Digital Lead Pengujian Respon Sistem Pengendali Digital Lag Pengujian Respon Sistem Pengendali Digital Lag-lead 105 BAB V KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan Saran 112 DAFTAR PUSTAKA 114 xiv

6 DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1 Sistem pengendalian loop terbuka 9 Gambar 2.2 Sistem pengendalian loop tertutup 10 Gambar 2.3 Sistem kendali loop tertutup 22 Gambar 2.4 Pengukuran sudut dari pole dan zero loop terbuka 23 Gambar 2.5 Penambahan pole pada diagram root locus 25 Gambar 2.6 Pengaruh penambahan zero 26 Gambar 2.7 Pemetaan z = 1 + Ts 37 Gambar 3.1 Blok diagram perancangan sistem kendali 39 Gambar 3.2 Blok diagram sistem kendali kompensator lead 40 Gambar 3.3 Blok diagram sistem kendali kompensator lag 41 Gambar 3.4 Blok diagram sistem kendali kompensator lag-lead 41 Gambar 3.5 Visualisasi GUI program kompensator lead, 43 kompensator lag, dan kompensator lag-lead Gambar 3.6 Flowchart perancangan simulasi sistem kendali 44 Gambar 3.7 Flowchart perancangan kompensator lead 56 Gambar 3.8 Flowchart perancangan kompensator lag 60 Gambar 3.9 Flowchart perancangan kompensator lag-lead 66 Gambar 3.10 Blok diagram sistem kendali kontinyu kompensator lead 73 Gambar 3.11 Blok diagram sistem kendali kontinyu kompensator lag 74 Gambar 3.12 Blok diagram sistem kendali kontinyu kompensator laglead 75 Gambar 3.13 Blok diagram sistem kendali digital kompensator lead 78 Gambar 3.14 Blok diagram sistem kendali digital kompensator lag 79 Gambar 3.15 Blok diagram sistem kendali digital kompensator lag- 80 xv

7 lead Gambar 3.16 Grafik output sistem dengan kompensator lead kontinyu 82 Gambar 3.17 Grafik output sistem dengan kompensator lag kontinyu 82 Gambar 3.18 Grafik output sistem dengan kompensator lag-lead kontinyu 83 Gambar 3.19 Grafik output sistem dengan kompensator lead digital 84 Gambar 3.20 Grafik output sistem dengan kompensator lag digital 84 Gambar 3.21 Grafik output sistem dengan kompensator lag-lead digital 85 Gambar 4.1 Grafik step respon sistem tak terkompensasi 86 Gambar 4.2 Gambar 4.3 Gambar 4.4 Gambar 4.5 Gambar 4.6 Gambar 4.7 Gambar 4.8 Gambar 4.9 Grafik simulasi perbandingan kompensator terhadap sistem tak terkompensasi Pengujian pengendali lead terhadap disturbance dengan set point 50 Pengujian pengendali lead terhadap disturbance dengan set point 100 Pengujian pengendali lead terhadap disturbance dengan set point 150 Pengujian pengendali lead terhadap disturbance dengan set point 200 Pengujian pengendali lead terhadap disturbance dengan set point 250 Pengujian pengendali lag terhadap disturbance dengan set point 50 Pengujian pengendali lag terhadap disturbance dengan set point xvi

8 Gambar 4.10 Gambar 4.11 Gambar 4.12 Gambar 4.13 Gambar 4.14 Gambar 4.15 Gambar 4.16 Gambar 4.17 Pengujian pengendali lag terhadap disturbance dengan set point 150 Pengujian pengendali lag terhadap disturbance dengan set point 200 Pengujian pengendali lag terhadap disturbance dengan set point 250 Pengujian pengendali lag-lead terhadap disturbance dengan set point 50 Pengujian pengendali lag-lead terhadap disturbance dengan set point 100 Pengujian pengendali lag-lead terhadap disturbance dengan set point 150 Pengujian pengendali lag-lead terhadap disturbance dengan set point 200 Pengujian pengendali lag-lead terhadap disturbance dengan set point xvii

9 DAFTAR TABEL Tabel 4.1 Hasil pengujian simulasi sistem pengendali kontinyu pada plant oven 87 Tabel 4.2 Pengujian respon sistem pengendali lead tanpa disturbance 91 Tabel 4.3 Karakteristik respon sistem pengendali lead tanpa disturbance 92 Tabel 4.4 Pengujian sistem dengan disturbance amplitudo 1 92 Tabel 4.5 Karakteristik respon pengujian sistem dengan disturbance amplitudo 1 93 Tabel 4.6 Pegujian sistem dengan disturbance amplitudo Tabel 4.7 Karakteristik respon pengujian sistem dengan disturbance amplitudo Tabel 4.8 Pengujian pengendali lag tanpa disturbance 98 Tabel 4.9 Karakteristik respon sistem tanpa disturbance pada pengendali lag 99 Tabel 4.10 Pengujian respon sistem dengan disturbance amplitudo 1 99 Tabel 4.11 Karakteristik respon pengendali lag dengan disturbance amplitudo Tabel 4.12 Pengujian pengaruh respon sistem terhadap disturbance dengan amplitudo Tabel 4.13 Karakteristik respon pengendali lag dengan disturbance amplitudo Tabel 4.14 Pengujian respon sistem tanpa disturbance 105 Tabel 4.15 Karakteristik respon sistem pengendali lag-lead tanpa xviii

10 disturbance 106 Tabel 4.16 Pengujian pengaruh respon sistem terhadap disturbance dengan amplitudo Tabel 4.17 Karakteristik respon pengendali lag-lead dengan disturbance amplitudo Tabel 4.18 Pengujian pengaruh respon sistem terhadap disturbance dengan amplitudo Tabel 4.19 Karakteristik respon pengendali lag-lead dengan disturbance amplitudo xix