TE Dasar Sistem Pengaturan

Transkripsi

1 TE09346 Dasar Sistem Pengaturan Perancangan ontroler : ontroler Proorsional Ir. Jos Pramudijanto, M.Eng. Jurusan Teknik Elektro FTI ITS Tel Fax jos@ee.its.ac.id

2 Objektif: Definisi ontroler P Perancangan ontroler P Perancangan ontroler P modifikasi 2

3 Pengantar ontroler Proorsional meruakan kontroler yang aksi kontrolnya roorsional terhada sinyal kesalahan. ali ini kita akan membahas mengenai rosedur erancangan kontroler roorsional untuk diterakan ada lant orde ertama. Dengan menentukan nilai enguatan roorsional yang teat diharakan reson lant orde ertama sesuai dengan sesifikasi erformansi domain waktu yang diinginkan. 3

4 omonen Sistem Plant orde ertama U(s) : gain overall, : konstanta waktu ontroler P s + C(s) E(s) U(s) : enguatan roorsional 4

5 Sistem hasil Rancangan Diagram blok R(s) E(s) U(s) + - s + C(s) Fungsi alih C R () s + + () s s + + s s + + 5

6 Sistem hasil Rancangan Sistem hasil rancangan meruakan sistem orde ertama, dengan fungsi alih : C R () s () s s + : konstanta waktu sistem hasil, : gain sistem hasil + + 6

7 Sistem hasil Rancangan Untuk masukan unit ste : r() t. u() t R( s) Error steady state : e R C sehingga, R C s 0 Lim sr () s Lim s s 0 lim sc ( s) lim s s 0 s 0 s s ( ) s + s e 7

8 Prosedur Rancangan ontroler P. Menentukan fungsi alih lant orde ertama 2. Menentukan sesifikasi erformansi reson orde ertama yang diinginkan 3. Menentukan Tujuan rancangan berhubungan dengan + + Tujuan rancangan berhubungan dengan t s kriteria 5% : t s ts 8

9 Prosedur Rancangan ontroler P kriteria 2% : t s ts kriteria 0,5% : t s t s Tujuan rancangan berhubungan dengan e e + e e 9

10 Contoh Suatu lant orde ertama dengan fungsi alih : G 0 0,2s + () s 0, 0, 2 Rencanakanlah kontroler roorsional sedemikian rua reson sistem hasil memunyai konstanta waktu 2x lebih ceat dari konstanta waktu semula. Hitung ula e dari sistem hasil rancangan jika diberi masukan sinyal unit ste. Penyelesaian : 2 2 0,2 2 0, 0

11 Penyelesaian Penguatan roorsional : 0 0,2 0, 0 0, Diagram blok sistem hasil rancangan : R(s) + - 0, 0 0,2s + C(s) error steady state : e ( 0,) ( 0,) ,5

12 Diagram blok ontroler P modifikasi R(s) 2 R(s) E(s) U(s) + - s + C(s) Fungsi alih C R () s + () s s

13 Jika diilih : ontroler P modifikasi 2 + maka C R ( s) () s s + + Sistem hasil rancangan meruakan sistem orde ertama, dengan fungsi alih : C R () s () s s + : konstanta waktu sistem hasil + 3

14 ontroler P modifikasi Untuk masukan unit ste : r() t. u() t R( s) Error steady state : e R C R C Lim sr s 0 lim sc ( s) s 0 () s Lim s s 0 lim s 0 s s s s ( ) s + sehingga, e 0 4

15 Prosedur Rancangan ontroler P modifikasi. Menentukan fungsi alih lant orde ertama 2. Menentukan sesifikasi erformansi reson orde ertama yang diinginkan 3. Menentukan dan

16 Contoh Suatu lant orde ertama dengan fungsi alih : G 0 0,2s + () s 0, 0, 2 Rencanakanlah kontroler roorsional sedemikian rua reson sistem hasil memunyai konstanta waktu 2x lebih ceat dari konstanta waktu semula dan zero offset Penyelesaian : Sistem hasil desain zero offset ontroler roorsional modifikasi 6

17 Penyelesaian 2 2 0,2 2 0, Besarnya dan 2 adalah : 0,2 + 0(0,) 0, , 0(0,) Diagram blok sistem hasil rancangan : R(s) , - 0,2s + C(s) 7

18 Rangkuman. Suatu lant orde ertama dengan kontroler roorsional akan menghasilkan sistem orde ertama dengan + dan + di mana besar enguatan roorsional : 2. Reson ste lant orde ertama dengan kontroler roorsional memiliki error steady state : e + 8

19 Rangkuman 3. Suatu lant orde ertama dengan kontroler roorsional modifikasi akan menghasilkan sistem orde ertama dengan + di mana besar enguatan roorsional : 2 + 9