Dokumen ini membahas tentang teknik kendali sistem, mulai dari pengertian dasar tentang sistem kendali, jenis-jenis sistem kendali, bagian-bagian sistem kendali, dan kriteria yang digunakan dalam pengendalian sistem.

1. TEKNIK KENDALI
Oleh :
Nur Sulistyawati
Diploma Teknik Elektro FT UGM

2. Silabus
1. Pendahuluan
2. Prinsip Pengendalian
3. Pemodelan Sistem
4. Penggambaran Sistem Kendali
5. Tanggapan Sistem
6. Analisis Sistem Kendali
7. Penalaan
8. Tempat Kedudukan Akar = Root Locus
9. Desain Sistem Kendali Melalui Root Locus

3. Referensi
1. Dorf, R.C. and Bishop, RH, Modern Control
Systems, 7th
Edition, Addison Wesley Publishing
Company, 1995
2. Nise, N.S, Control Systems Engineering, 2nd
Edition, Addison Wesley Publishing Company,
1995.
3. Franklin, G. F., et al., Feedback Control of
Dynamic Systems, Addison Wesley, 1994.
4. Shinners, Stanley M., Modern Control Systems
Theory and Design, John Wiley and sons, Inc.,
1992.
5. Sistem Kontrol : Dasar-dasar (Terjemahan
“Feedback Control Systems”, 3rd
Edition, by C.L
Philips and R.D. Harbor, Prentice Hall, Inc,
1997).

4. Pendahuluan
1. Beberapa definisi
• Sistem : kombinasi beberapa komponen yang
bekerja secara bersama-sama dan membentuk
suatu tujuan tertentu
• Proses (alamiah) : suatu urutan operasi yang
kontinyu atau suatu perkembangan yang
dicirikan oleh urutan perubahan tahap demi
tahap dengan cara yang relatif tetap dan
memberikan hasil atau akhir.
• Proses (artifisial) : operasi yang
berkesinambungan, terdiri dari beberapa aksi
yang dikendalikan atau pergerakan yang
secara sistematik diarahkan pada suatu hasil
atau akhir.
• Operasi : proses yang dikendalikan : proses
kimia, biologi, ekonomi.

5. Beberapa definisi (lanjutan)
• Plant : merupakan bagian suatu peralatan yang
secara bersama berfungsi membentuk operasi
tertentu. (Setiap obyek fisik harus dikendalikan :
reaktor kimia, heating furnace, spacecraft).
• Gangguan : suatu sinyal yang cenderung
mempengaruhi (secara acak) nilai keluaran suatu
sistem : gangguan internal dan eksternal
• Kendali umpan balik : suatu operasi yang dengan
munculnya gangguan akan cenderung
memperkecil perbedaan antara keluaran suatu
sistem dengan beberapa masukan dan
selanjutanya bertindak dengan bertitik tolak dari
perbedaan tersebut.

6. 2. Latar Belakang
- Rekayasa memberikan perhatian pada pemahaman
dan pengendalian material serta kekuatan alam demi
kepentingan manusia.
- Harapan : dapat memahami dan mengendalikan
bagian kecil lingkungan (sistem) agar menghasilkan
produk yang secara ekonomi bermanfaat bagi
masyarakat.
- Pemahaman dan pengendalian : mengingat sistem
harus dapat dipahami dan dimodelkan
- Tantangan : pemodelan dan pengendalian sistem-
sistem yang kompleks, modern dan terkait satu sama
lain. Contoh : pengendalian lalu-lintas, proses-proses
kimia, sistem-sistem robot, sistem pesawat angkasa,
sistem peluru kendali.
- Disiplin ilmu memiliki peluang untuk mengendalikan
banyak sistem menarik di industri secara otomatis.

7. 3. Tujuan Pengendalian
- Mengatur suatu nilai dari variabel proses agar berada pada
suatu nilai yang diharapkan
- Nilai yang diharapkan merupakan nilai acuan atau setelan.

8. 4. Jenis – Jenis Pengendalian
a. Berdasar bidang pelayanan
i. Kendali Proses
ii. Servomekanika
b. Berdasar sumber energi
i. Swakerja (self-operated)
ii. Tertenagai (powered-operated)
c. Berdasar cara pembangkitan isyarat
i. Sistem umpan maju (feed forward)
ii. Sistem umpan balik (feed back)

9. Jenis-jenis Pengendalian
a. Berdasar bidang pelayanan
i. Kendali Proses
Mempertahankan keluaran pada nilai tertentu / acuan
(regulator/pengaturan) besaran yang dikendalikan bukan
mekanis.
Misal : temparatur, level airan, tekanan dll

10. Jenis-jenis Pengendalian
a. Berdasar bidang pelayanan
ii. Servomekanika
Mengupayakan keluaran mengikuti variasi acuan (perintah)
tracking
besaran/ keluaran : mekanis
misal : posisi, kecepatan
Contoh : peluru kendali, lengan robot

11. Jenis-jenis Pengendalian
b. Berdasar sumber tenaga
i. Pengendali Swakerja
energi pengendalian berasal dari prosesnya
sendiri
ii. Pengendali Tertenagai
energi pengendalian berasal dari sumber energi
luar.

12. Jenis-jenis Pengendalian
c. Berdasar pembangkitan isyarat
i. Sistem kendali umpan maju (feed forward)
sistem kalang terbuka (open loop)
Penggerak Proses
Keluaran yang
diinginkan Keluaran

13. Sistem kendali umpan maju

14. Jenis-jenis Pengendalian
c. Berdasar pembangkitan isyarat
ii. Sistem kendali umpan balik / sistem kalang tertutup (close
loop)

15. Perbandingan Umpan Maju dan Umpan Balik
Hal Umpan maju Umpan balik
1. Kecepatan dalam
pengendalian
2. Watak proses
3. Stabilitas
4. Penanggulangan
galat/error
Lebih cepat
Harus diketahui
secara cermat
Ada resiko tidak
stabil
Kurang baik
Lambat
Tidak perlu cermat
Lebih stabil
Lebih baik

16. Contoh-contoh Sistem Kendali

17. Contoh-contoh Sistem Kendali
Sistem kendali posisi (Azimuth)

18. Contoh-contoh Sistem Kendali
Sistem kendali posisi (Azimuth)

19. 5. Bagian-bagian (fungsional) sistem kendali
• Unsur-unsur (element)
A : unsur masukan acuan H : unsur umpan balik
Gc : Pengendali, G1 N : unsur masukan gangguan
Gp : proses terkendalikan langsung, G2
Z : Proses terkendalikan tidak langsung
• Peubah-peubah
v : perintah / setelan (set point) c : peubah terkendalikan langsung
r : isyarat acuan (referensi) q : peubah terkendalikan tak langsung
m : peubah termanipulasikan b : isyarat umpan balik
u : isyarat gangguan (disturbance) / beban (load)
e : r-b : isyarat galat (error) / isyarat penggiatan (actuating signal)
• Catatan
Untuk c, pilih yang paling mewakili produk
Untuk m, pilih yang cepat ditanggapi proses
A Gc Gp
N
Z
H
qv me
b
u
c’
u’
c
r
+
+_

20. 6. Kriteria Pengendalian

21. Kriteria Pengendalian

22. Tugas
1. Berikan contoh suatu sistem terkendali
(sertai gambar blok diagram).
2. Sebutkan bagian-bagiannya dan fungsi
dari tiap bagian dalam sistem tersebut.