Sistem kontrol

1. DASAR SISTEM KONTROL
SISTEM KONTROL

2. Introduction
2
 Tuhan menciptakan alam semesta penuh dengan
keteraturan
)
(x
f
y 

3. Introduction
3
Hukum yang konsisten mengatur :
 Matahari terbit dari Timur dan terbenam di Barat
 Air pada tekanan 1 atm mendidih pada temperatur
100oC.
 Air mengembang ketika membeku, sedang besi
menyusut
 Air mengalir dari hulu ke hilir
 Sapi berkaki empat, lalat berkaki enam
 Sapi betina menghasilkan susu yang tidak dihasilkan
sapi jantan
 Kulit durian berduri, sedang rambutan berambut.

4. Introduction
4
 Dengan mengetahui hukum dan sifat-sifatnya, alam
semesta dapat kita atur.
 Dengan pengaturan yang benar dapat meningkatkan
taraf kehidupan.

5. Overview Materi
5
 Terminologi sistem kontrol
 Diagram blok dan komponennya
 Sistem open loop vs close loop
 Aplikasi sistem kontrol di dunia nyata

6. 6
 Sistem
 Satu atau sekumpulan komponen fisik
 Saling terhubung dan membentuk satu kesatuan
 Bertujuan melakukan aksi tertentu
 Contoh : tubuh, pemerintahan, motor
 Kontrol
 mengatur, mengarahkan, memerintahkan
Terminologi pada Sistem Kontrol

7. 7
 Sistem Kontrol
 Sebuah perangkat yang digunakan untuk mengendalikan peralatan
lain.
 Menerima masukan nilai yang diinginkan
 Mengeluarkan perintah berupa sinyal kontrol
 Kontroller
 Suatu perangkat yang digunakan untuk mengendalikan peralatan
lain

8. Terminologi pada Sistem Kontrol
8
 Input (Set Point, Reference)
 Respon sistem yang diinginkan
 Output
 Respon sistem sebenarnya
 Plant
 Obyek yang dikontrol
PLANT
INPUT OUTPUT
• Blok sistem sederhana

9. 9
Contoh Sistem Kontrol - Lift

10. 10
 Input : lantai 4
 Output : lantai – lantai yang dilewati elevator
 Transient response
 Steady state response  steady state error
Contoh Sistem Kontrol - Lift

11. Jenis - Jenis Sistem Kontrol
11
 Ilutrasi 1 :
1. Orang berjalan ke tempat tertentu dengan mata tertutup
2. Orang berjalan ke tempat tertentu dengan mata terbuka
 Apa perbedaannya? Mana yang lebih akurat?
Bagaimana bila keduanya salah arah?

12. Jenis - Jenis Sistem Kontrol
12
Perhatikan sistem pengendalian posisi di bawah !
Apakah akurat? Bagaimana bila terjadi kesalahan?

13. Jenis - Jenis Sistem Kontrol
13
Perhatikan sistem pengendalian posisi di bawah !
Apakah akurat? Bagaimana bila terjadi kesalahan?

14. Jenis - Jenis Sistem Kontrol
14
 Sistem kontrol ada 2 jenis :
 Sistem kontrol open loop  mata tertutup
 Sistem kontrol closed loop  mata terbuka
 Dari contoh – contoh yang telah diberikan, sebutkan ciri
masing – masing sistem tersebut!

15. Sistem kontrol open loop
15
Plant/
Proses
Input
r(t)
Output
c(t)
Input
sensor
Controller Aktuator
Plant/
Proses
input output

16. 16
 Ciri :
 Tidak ada umpan balik/feedback dari ouput, sehingga
aksi kontrolnya tidak tergantung dari output sistem
 Kelemahan :
 Tidak dapat memberikan koreksi jika ada
error/kesalahan  kurang akurat
 ketepatan hasil bergantung pada kalibrasi.
 Kekuatan :
 Sederhana dan murah.
Sistem kontrol open loop

17. Sistem Kontrol Close Loop –
Negative Feedback
17
Plant/
Proses
Input
r(t)
Output
c(t)
+
-
Input
sensor
Output
sensor
Controller Aktuator
Plant/
Proses
input output
+
-
Error
Kenapa negatif?
Bagaimana jika positif?
feedback

18. 18
 Ciri :
 Ada umpan balik/feedback (pembandingan input –
output)
 Kekuatan :
 Mampu memberikan koreksi saat ada gangguan
 Lebih akurat
 Kelemahan :
 Kompleks dan mahal
 Lebih sulit mencapai kestabilan
Sistem kontrol close loop

19. Latihan
19
 Open Loop atau Close Loop?
 kompor LPG
 Pemanggang roti
 Oven
 Manakah yang lebih baik, open loop atau close loop
system?

20. Komponen – Komponen Sistem Kontrol
 Komponen – komponen sistem kontrol lebih
mudah digambarkan dalam suatu diagram
blok.
 Definisi diagram blok :
suatu pernyataan grafis untuk
menggambarkan sistem pengaturan.
20

21. Diagram Blok 21
Plant/
Proses
input output
Plant/
Proses
input output
+
-
Plant/
Proses
input output
+
-
Input
sensor
Output
sensor
Open Loop Control System
Closed Loop Control System
Closed Loop Control System

22. 22
Diagram Blok sistem closed loop
Plant/
Proses
Input
r(t)
Output
c(t)
+
-
Input
sensor
Output
sensor
Controller Aktuator
Error
Detector
Error
Signal (e(t))
Control
Signal (u(t))

23. 23
 Input / Set Point / Referensi / r(t)
 Nilai output sistem yang kita inginkan
 Output / Actual output
 Output sebenarnya (aktual) yang dihasilkan oleh sistem
 Plant/process
 Obyek tertentu yang dikontrol oleh sistem
Diagram Blok - Komponen

24. 24
 Error detector
 Pembanding input dengan output
 Menghasilkan error signal
 e(t) = r(t) – c(t)
 Kontroler
 “Otak” dari sistem.
 Menerima error sebagai input
 Menghasilkan sinyal kontrol (u(t)) yang menyebabkan output
menjadi sama dengan input
Diagram Blok - Komponen

25. 25
 Actuator
 “Otot” dari sistem
 Komponen yang secara fisik melakukan keinginan kontroler dengan
suntikan energi tertentu
 Sensor
 “Mata” sistem
 Mengukur besaran fisik dan mengubahnya menjadi besaran listrik
Diagram Blok - Komponen

26. Latihan
26
 Tentukan komponen-komponen sistemnya (input,
output, plant, sensor, error detector, kontroler,
aktuator)!
 Orang menunjuk benda
 Orang mengendarai mobil

27. 27
Contoh aplikasi Sistem Kontrol
1. Identifikasi Permasalahan
Sistem kontrol
antena parabola

28. 28
2. Terjemahkan kebutuhan dalam suatu sistem fisik

29. 29
3. Menggambar diagram blok fungsional (umum)

30. 30
3. Menggambar diagram blok fungsional (umum)

31. 31
4. Membuat rangkaian skematik (detail)

32. Tugas
32
 Alat berikut termasuk jenis sistem kontrol apa?
Sebutkan komponen – komponen sistemnya!
 Mesin cuci
 Air Conditioner
 Lemari Es
 Rice cooker
 Sistem pengaturan level air di tandon
 Amatilah sistem atau benda yang anda temui sehari –
hari!
www,howstuffworks.com

33. Review Questions
33
 Apakah pengertian sistem kontrol?
 Sebutkan perbedaan sistem open loop dan close loop ?
 Jelaskan definisi dan komponen-komponen diagram
blok!
 Berikan contoh nyata sistem kontrol!

34. Next Course
 Transformasi Laplace
 alat untuk memodelkan sistem fisik!
34