Desain Kendali Dengan Metode Ziegler Nichols 1

1. KEMENTERIAN PENDIDIKAN DAN KEBUDAYAAN
POLITEKNIK NEGERI BANDUNG
Jln. Gegerkalong Hilir, Ds. Ciwaruga, Bandung40012, KotakPos 1234,Telepon(022) 2013789,Fax. (022)
2013889 Homepage:www.polban.ac.id Email : polban@polban.ac.id
Lembar Sampul Dokumen B500
Judul Dokumen
Dokumen B500: “Sistem Kendali Water Flow Menggunakan
Water Flow Sensor”
Jenis Dokumen B500
Nomor Dokumen B500 – 01
Nomor Revisi 00
Nama File B500_Abi Marsaa Anhari
Tanggal Penerbitan 7 Juli 2019
Unit Penerbit
Jumlah Halaman 5 halaman
Data Pengusul
Pengusul
Nama Jabatan
Mahasiswa D – III
Teknik Elektronika
Abi Marsaa Anhari 171311034
Tanggal 7 Juli 2019 Tanda
Tangan
Lembaga Politeknik Negeri Bandung
Alamat
Jln. Gegerkalong Hilir, Ds. Ciwaruga Bandung 40012, Kotak Pos 1234,
Telepon (022) 2013789, Fax. (022) 2013889
Telepon :022-2013789 Faks : 022-2013889 Email : polban@polban.ac.id

2. I PENGANTAR
1.1 Ringkasan Isi Dokumen
Dokumen ini berisi desain kendali dari proyek yang berjudul Sistem Kendali Water Flow
Menggunakan Water Flow Sensor. Pada dokumen ini akan dijelaskan proses desain kendali
dari sistem.
1.2 Tujuan Penulisan
Tujuan penulisan dokumen ini adalah untuk mendokumentasikan proses desain kendali
untuk mendapatkan nilai parameter kendali sebagai acuan agar tidak terjebak dalam tunning
kendali.
II DESAIN KENDALI
2.1 Metode Ziegler Nichols
Terdapat dua cara untuk mendesain sistem kendali dari suatu plant atau alat. Pertama
adalah dengan menggunakan metode ZN-1 dan metode ZN-2 . Pada desain kendali dari alat ini
menggunakan metode ZN-1. Dan step-step menggunakan ZN-1 sebagai berikut :
1. Plant diberi input step (Sinyal DC) dan responnya dilihat dengan simulink pada
matlab menggunakan arduino uno.
Gambar 5.1 Input Step Masuk Ke Plant dan Keluar Menjadi Sinyal Respon[2]
Sumber : Buku Modern Control Engineering Fifth Edition halaman 569
2. Menentukan parameter T & L berdasarkan gambar respon yang didapat.

3. Gambar 5.2 Proses Desain Dari Respon yang Sudah Didapat[3]
Sumber : Buku Modern Control Engineering Fifth Edition halaman 569
3. Menentukan parameter PID
Gambar 5.3 Ziegler-Nichols Tuning Rule Berdasarkan Langkah Response Plant[4]
Sumber : Buku Modern Control Engineering Fifth Edition halaman 570
2.2 Proses Desain
Dalam proses desain kendali PID dengan metoda ziegler nichols 1 sistem di buat open loop
dan tunggu hingga steady state agar dapat menentukan parameter-parameter awal.

4. Gambar 5.4 Hasil Proses Desain
Hal pertama dalam melakukan proses desain adalah membuat garis bantu untuk
menentukan titik acuan untuk mencari L dan T.
L = 3.02 cm
T = 11.46 cm
Lalu konversi waktuserial monitormenjadi waktureal dengancaramembagi waktureal
menggunakanstopwatch denganwaktuarduino.
Waktu Real dari awal responhinggaakhirrespon= 48.59 detik
Waktu Arduino=490
Hasil konversi waktu =48.59/490 = 0.099163
SetelahMendapatkanpersamaanwaktu,kalikandengan PanjangLdan T. Setelahitu melakukan
perhitunganuntukmendapatkanparameterKp, Ti,danTd.
L = 3.02*0.099163 = 0.299473 Td = 0.5*L = 0.149737
T = 11.46*0.099163 = 1.136411 Ki = Kp/Ti = 7.602758
Kp = 1.2*(T/L) = 4.553642 Kd = Kp*Td = 0.681847
Ti = 2*L = 0.598946
Tabel 5.2 Parameter-Parameter Dari Proses Desain
L T Kp Ti Td Ki Kd
0.299473 1.136411 4.553642 0.598946 0.149737 7.602758 0.681847
L T

5. 2.3 Hasil Desain
Hasil parameter dari proses desain akan digunakan untuk mendapatkan respon hasil desain
dengan PID hasilnya seperti gambar di bawah ini.
Gambar 5.5 Hasil Desain Dari Parameter Yang Sudah Didapat
Dari hasil gambar di atas dapat dilihat bahwa hasil desain mengalami over shoot yang
tinggi dan respon masih error steady state.