Sistem Pengaturan Waktu Riil

Transkripsi

1 Stem engaturan Waktu Rl Algortma engatur Dgtal Ir. Jo ramudjanto, M.Eng. Juruan Teknk Elektro FTI ITS Telp Fax Emal: Stem engaturan Waktu Rl - 0

2 Objektf: Metode Dan enalaan arameter ontroler Zegler-Nchol Cohen Coon Drect Synthe Stem engaturan Waktu Rl - 0

3 Defn : uatu metode/cara pengendalan tem pengaturan yang drealakan kedalam uatu pengolah dgtal. Realanya berupa bahaa pemrograman komputer. Input Condtonng Interface Output Interface Condtonng Network Connecton Senor roce, Sytem or Devce Aktuator Stem engaturan Waktu Rl - 0 3

4 Bentuk Umum Stem engatur R E M C G c G p - a R E Mz C G c z G p - T b a Bentuk kontnyu, b Bentuk dkrt Twaktu amplng, bataan kontroler G c! ID Stem engaturan Waktu Rl - 0 4

5 Metode Dan ontroler G c z Contnuou proce Contnuou data 3 Dcrete data Mathematcal modelng Etmate of G p Clacal S or Zegler-Nchol degn Controller G c Dcretzaton Dcretzaton Mathematcal modelng Etmate of G p z Dgtal Controller G c z z --> ω tranformaton ω --> z tranformaton Etmate of G p ω Bode Dagram degn Controller G c ω Empat jalur dan kontroler dgtal 4 Stem engaturan Waktu Rl - 0 5

6 Dan ontroler G c z - dar plant proe kontnyu, ddapat data dalam doman kontnyu; kemudan dlakukan permodelan, dan ddapat model G p ; dengan menggunakan perancangan kontroler klak model atau dan cara Zegler-Nchol, ddapat model kontroler G c ; elanjutnya dlakukan dkrta dan ddapatkan dgtal kontroler G c z. Stem engaturan Waktu Rl - 0 6

7 Dan ontroler G c z - dar plant proe kontnyu, ddapat data dalam doman kontnyu; kemudan dlakukan permodelan, dan ddapat model G p ; dengan dkrta G p ddapat bentuk dkrt model plant menjad G p z; elanjutnya dlakukan perancangan dgtal kontroler G c z. Stem engaturan Waktu Rl - 0 7

8 Dan ontroler G c z - 3 dar plant proe kontnyu, ddapat data dalam doman dkrt; kemudan dlakukan permodelan, dan ddapat model G p z; elanjutnya dlakukan perancangan dgtal kontroler G c z. Stem engaturan Waktu Rl - 0 8

9 Dan ontroler G c z - 4 dar plant proe kontnyu, ddapat model G p ; kemudan dlakukan dkrta G p ddapat bentuk dkrt model plant menjad G p z; dengan tranforma ke doman frekwen menjad G p ω; elanjutnya dcar dengan Bode Dagram untuk mendapatlkan kontroler G c ω; kemudan dlakukan tranforma dar ω! z Stem engaturan Waktu Rl - 0 9

10 Model plan dengan dentfka M Gp C pada M dber nyal nput tep, dan C dlhat reponnya. aat pemberan nput tep dan pengamatan output, dlakukan dengan menggunakan X-Y recorder atau olokop. Stem engaturan Waktu Rl - 0 0

11 Repon dentfka model plan c 0.4 x y T u T a Waktu detk x perubahan nput; y perubahan output Stem engaturan Waktu Rl - 0

12 Menentukan hal repon model Tentukan nla Ta dan Tu Dengan menggunakan Tabel Strejc, tentukan orde tem dar nla n Tu/Ta Berdaarkan orde n, htunglah nla T Htunglah nla Tu` Tentukan nla L Tu - Tu` Ddapatkan model tem : G e L T n Stem engaturan Waktu Rl - 0

13 Tabel Strejc [Strejc V., 960] Untuk menghtung parameter model dar kurva S tem n Tu/Ta n Ta/T Tu /T 0,000,000 0,000 0,04,78 0,8 3 0,8 3,695 0, ,39 4,463,45 5 0,40 5,9,00 G L L e T T T ' u u y x n Stem engaturan Waktu Rl - 0 3

14 enalaan arameter ontroler ID Metode Zegler-Nchol Metode lup terbuka metode tep repon Metode lup tertutup ultmate entvty methode Metode Cohen-Coon Mrp dengan metode lup tertutup Zegler-Nchol Metode Drect Synthe Metode n ddaarkan pada repon output tem Stem engaturan Waktu Rl - 0 4

15 Metode Zegler-Nchol open loop Metode dlakukan pada tem tpe 0 Tdak ada faktor dervatf Langkah-langkah memperoleh kurva Stem datur ke po manual Nakkan pengatur kontroler B ebear 5% ampa 0%. Rekam kenakan varabel terukur dperoleh kurva S Gambar gar nggung lope Htung parameter-parameter penalaan tunng Stem engaturan Waktu Rl - 0 5

16 urva open loop & model plan 0.8 G e L 0.6 T c L dead tme T tme contant L T Waktu detk Stem engaturan Waktu Rl - 0 6

17 Tabel parameter ID Hal pengukuran kurva S untuk parameter ID Tpe kontroler p T Td T/L 0 I 0,9T/L L/0,3 0 ID,T/L L 0,5L Stem engaturan Waktu Rl - 0 7

18 Metode Zegler-Nchol cloe loop Metode ola n dlakukan pada tem tpe 0 dan ordenya > Langkah-langkah memperoleh kurva Stem datur ke po manual, bla ada I dan D hlangkan Letakkan B pada po tertentu, mal 00%; Uahakan etpont d ektar 50% atau d daerah kerja yang dngnkan. ndahkan loop ke po auto; Ber edkt gangguan pada loop dengan menakkan etpont eaat 5% kemudan kembalkan ke po emula. erhatkan repon yang terjad; Jka repon underdamped berart B terlalu bear, keclkan B. Ulang langkah d ata ampa dperoleh repon utaned ocllaton. Stem engaturan Waktu Rl - 0 8

19 urva & Tabel utaned ocllaton u 4 T u 6 0 Tpe kontroler p T Td u ampltudo margnal tabl T u perode ola 0,5 u 0 I 0,45 u T u /, 0 ID 0,6 u T u / T u /8 Stem engaturan Waktu Rl - 0 9

20 Metode Cohen-Coon Stem datur ke po manual, tunggu beberapa aat ampa tem benar-benar teady tate. Berkan nput tep pada nput dan rekam hal repon. Stem engaturan Waktu Rl - 0 0

21 Metode Cohen-Coon Hal pengukuran t 0, t, t 3, A, danb, htunglaht dengan rumu. t DEL t B A t ln t 3 ln 3 t t t 0 Stem engaturan Waktu Rl - 0

22 Metode Cohen-Coon 3 Berdaarkan pada parameter,, dan DEL Stem engaturan Waktu Rl - 0

23 Metode Drect Synthe Metode n dapat juga dnamakan metode analtk. Model plant yang telah dketahu dgunakan untuk menghtung parameter kontroler berdaarkan karaktertk repon cloe loop. Stem engaturan Waktu Rl - 0 3

24 ontroler I & lan Orde I R E M C Cloe Loop Tranfer Functon ddapatkan bb: C R Stem engaturan Waktu Rl - 0 4

25 5 Stem engaturan Waktu Rl Stem engaturan Waktu Rl - 0 arameter I untuk pendekatan Orde I Jka dplh, tem hal dan: Bentuk umum pendekatan orde I: R C dengan R C * ; *. * ; * dan merupakan pefka dan

26 6 Stem engaturan Waktu Rl Stem engaturan Waktu Rl - 0 arameter I untuk pendekatan Orde II Jka dplh, tem hal dan: Bentuk umum pendekatan orde II: R C dan dengan R C n n n n ω ξ ω ω ξ ω ; n n n n n dan ω ξω ω ω ξω

27 7 Stem engaturan Waktu Rl Stem engaturan Waktu Rl - 0 ontroler ID & lan Orde II R C D D ω ξ ω E M R C ω ξ ω D Cloe Loop Tranfer Functon ddapatkan bb:

28 8 Stem engaturan Waktu Rl Stem engaturan Waktu Rl - 0 ID untuk pendekatan Orde I R C D D ω ξ ω R C Repon tem hal dan epert orde I, jka dplh ξ/ω p dan D /ω p Bentuk umum pendekatan orde I:

29 9 Stem engaturan Waktu Rl Stem engaturan Waktu Rl - 0 ID untuk pendekatan Orde I R C dan D ω ξ ξω ω ξ * ; Dengan ξ/ω p dan D /ω p, tem hal dan adalah tem orde I dengan tme contant * dan zero off-et * tme contant pefka dan.

30 30 Stem engaturan Waktu Rl Stem engaturan Waktu Rl - 0 arameter ID Standar & lant Orde II dengan Delay E U R C ] [ N D I D I D I ω ξ ω ] [ ] [ N N R C D D D D D ω ξ ω

31 3 Stem engaturan Waktu Rl Stem engaturan Waktu Rl - 0 arameter ID Standar & lant Orde II dengan Delay Orde tem hal dean tergantung pada harga dan D, jka dplh D ξ/ω p dan N D ωp - tem hal dean adalah tem orde I dengan tme contan * dan zero off-et. dan N I D ω ξ ω ξ ω ω ξ * ; ; dengan S R C I * ; * S R C I I

32 emlhan ontroler Stem engaturan Waktu Rl - 0 3