Praktikum ini mempelajari desain sistem kontrol close loop pada motor DC menggunakan rangkaian PID. Praktikum ini meliputi pengujian rangkaian sensor RPM, summing junction untuk nilai error, kontrol proporsional, integral dan derivatif, serta summing junction PID untuk menggabungkan output ketiga rangkaian kontrol. Hasil pengujian menunjukkan bahwa ketiga rangkaian kontrol bekerja sesuai teori dan mampu digabungkan di summing junction PID.

1. ALVIAN TEDY A., LUSIANA DIYAN N.
3 D4 TEKNIK KOMPUTER B
FIRJA HANIF MAULANA
2210181045,2210181051
BAYU SANDI MARTA
PRAKTIKUM SISTEM PENGATURAN
KOMPUTER
22 Oktober 2020
PRAKTIKUM 3 DESAIN CLOSE LOOP CONTROL
MOTOR DC
NAMA :
KELAS :
NRP :
NAMA DOSEN :
MATA KULIAH :
TANGGAL :

2. BAB 1
DASAR TEORI

3. BAB 2
PERALATAN
Alat – alat yang digunakan :
1. Laptop / PC
2. Software Livewire / Circuit Wizard

4. BAB 3
EXPERIMENTAL SETUP
1. Rangkaian Sensor RPM
2. Rangkaian Summing Junction untuk Nilai Error
List komponen:
a. Resistor 10k
b. Potentiometer 100k
c. IC LM324

5. 3. Rangkaian Kontrol Proportional
List komponen:
a. Resistor 10k
b. Variable resistor 100k
c. IC LM324
4. Rangkaian Kontrol Integral
Listt komponen:
a. Variable Resistor 6k
b. Kapasitor 470nF
c. Resistor 10k
d. IC LM324

6. 5. Rangkaian Kontrol Derivative
List komponen:
a. Resistor 10k
b. Kapasitor 10uF
c. Variable Resistor 100k
d. IC LM324
6. Rangkaian Summing Junction PID
List komponen:
a. Resistor 10k
b. IC LM32

7. BAB 4
HASIL PENGUJIAN
1. Rangkaian Sensor RPM
2. Rangkaian Summing Junction untuk Nilai Error
Nilai SP = PV, SP = 50% dan PV = 50%.

8. Nilai SP > PV, SP = 70% dan PV = 40%
Nilai SP < PV, SP = 20% dan PV = 60%
Analisa:
Pada rangkaian summing junction ini berfungsi untuk melakukan operasi
pengurangan antara SP (Set Point) dikurangi dengan PV (Process Variable).
Maka Vout = SP – PV.
Pada pembuktian pertama, kami melakukan setting SP dan PV dengan nilai
yang sama yaitu bernilai 1.8 volt. Jika dimasukkan rumus Vout = SP – PV,
1.8 – 1.8 = 0 akan terbukti benar karena hasil dari grafik pembuktian satu
menunjukkan output bernilai 0 volt.
Pada pembuktian kedua, kami melakukan setting SP > PV. Nilai dari SP = 3
volt, dan PV = 2 volt. Maka Vout = 3 – 2 = 1 volt. Pembuktian 2 terbukti
benar.
Sedangkan pada pembuktian ke-3 kami melakukan setting SP < PV dengan
nilai SP = 1 volt, dan PV = 2 volt. Maka Vout = 1 – 2 = -1 volt. Pembuktian 3
terbukti benar.
Maka dapat kami simpulkan bahwa rangkaian summing junction ini adalah
rangkaian yang berfungsi untuk melakukan operasi pengurangan antara set
point dengan PV atau nantinya bisa berupa feedback dari rangkaian close
loop. Output dari rangkaian ini akan menghasilkan nilai error dengan besaran
volt.

9. 3. Rangkaian Kontrol Proportional
Vin = 2v

10. Vin = 6,5v
Analisa:
Rangkaian control proporsional yang telah kami buat ini adalah
sebuah rangkaian penguat inverting yang di-invertkan lagi agar outputnya bernilai
positif. Rangkaian ini memiliki sebuah variable resistor yang berfungsi untuk
mengatur konstanta proportional. Konstanta ini berfungsi untuk mengatur besar
nilai penguatan.
Pada pembuktian pertama, kami mengatur Vin sebesar 2 volt dan untuk konstanta
proportionalnya yaitu sebesar 16k/10k = 1.6. Jadi output rangkaian ini akan
bernilai 1.6 x Vin. 1.6 x 2 = 3.2. Grafik output pada rangkaian ini sudah tepat
bernilai 3.2 yang menandakan pembuktian pertama adalah benar.
Pada rangkaian proportional ini berlaku konsep boundary input dan boundary
output. Boundary input adalah range nilai yang dapat diberikan untuk input
rangkaian, pada rangkaian ini memiliki range boundary input sebesar 0-5v.
Sedangkan untuk boundary outputnya, rangkaian ini memiliki range nilai sebesar
-9 – 9. Namun pada rangkaian ini nilai output maksimal yang dapat dihasilkan
tidak dapat mencapai 9 pas. Hal ini disebabkan karena pengurangan tegangan
karena adanya diode dalam LM324, sehingga hasil maksimal (Vsat) berada pada
kisaran 8v.
Pada pembuktian 2 kami mencoba membuktikan bahwa boundary output bekerja
pada rangkaian ini, jika dihitung sesuai rumus Vout. Vout = Vin x 1.6 = 6.5 x 1.6
= 10.4. Jika sesuai rumus maka nilai v out akan bernilai 10.4v, namun Vout yang
ditampilkan pada grafik hanya mampu sampai 8v saja. Hal ini membuktikan
bahwa boundary output bekerja disini.
Untuk mengatasi agar input dapat mencover semua range pada boundary input,
maka dapat diatur dengan mengatur konstanta proportionalnya.

11. Vin maks * Kp = Vout. Maka untuk Kp yang dapat mencover seluruh boundary
output adalah 5v * Kp = 8v => Kp = 8/5 = 1.6.
4. Rangkaian Kontrol Integral
Vin > 0
Vin < 0

12. VR = 3k
VR = 80k
Analisa:
Pada rangkaian control integral ini berfungsi untuk menjumlahkan nilai input
sekarang dengan nilai sebelumnya. Pada pembuktian 1 sinyal output akan
bertambah naik saat diberi Vin lebih dari 0 atau Vin positif. Sinyal bertambah naik
karena terjadi proses penambahan Vin yang positif yang jika diakumulasikan akan
bernilai positif melebihi boundary output tadi. Sehingga hasil akumulasi akan
ditampilkan sesuai V saturasi. Sedangkan pada pembuktian kedua, sinyal akan
turun karena terjadi penjumlahan nilai V in yang negatif (-) sehingga jika
diakumulasikan akan mendekati boundary output negatif.

13. Pada pembuktian 3 kami ingin membuktikan pengaruh variable resistor terhadap
rangkaian ini. Pada pembuktian 3 kami mendapatkan grafik sinyal yang lebih
curam daripada pembuktian 4. Hal ini berarti semakin besar VR maka semakin
landai nilai kenaikan. Hal ini disebabkan karena sebelum Vin memasuki rangkaian
integral, nilai tegangan akan diredam oleh variable resistor tersebut. Hal ini akan
mempengaruhi nilai Vin yang akan di integralkan pada rangkaian ini.
5. Rangkaian Kontrol Derivative
VR = 20k
VR = 10k

14. VR = 50k
Analisa:
Pada rangkaian kontrol derivative ini bekerja dengan menampilkan
output jika ada sebuah perubahan tegangan (rate of change).Setelah menampilkan
perubahan,sinyal akan bergerak menuju 0 lagi.
6. Rangkaian Summing Junction PID
Analisa:
Rangkaian summing junction PID ini berfungsi untuk menjumlahkan
output dari rangkaian control P, I, dan D yang telah kami buat

15. sebelumnya. Dari grafik yang kami capture kami dapat menyimpulkan
bahwa sinyal output ini merupakan gabungan dari control integral
(kenaikan sinyal), control derivative (sinyal yang melandai keatas) dan
control proportional (nilai yang dikuatkan menuju batas boundary
output/8v).

16. BAB 5
ANALISA DAN KESIMPULAN
ANALISA
KESIMPULAN
Berdasarkan hasil dari praktikum yang telah dilakukan, dapat ditarik
kesimpulan sebagai berikut :