Laporan Percobaan 10.docx

PERCOBAAN 10 RESPON KONTROL LOOP PADA PERUBAHAN SETPOINT DENGAN KONTROL DUA POSISI

I. Tujuan - Mampu memahami Perubahan Setpoint untuk respon kontrol loopdengan kontrol dua posisi. - Mampu menentukan parameter sistem pada aplikasi control loop untuk keadaan perubahan setpoint dengan kontrol dua posisi. - Mampu menggambarkan grafik step response berdasarkan data yang diperoleh pada software LUCAS – NULLE.

II. Dasar Teori Pada sebuah kontrol loop memiliki tanggapan transfer dua posisi controller.

Dua posisi controller yaitu salah satunya jenis dari controller

terputus. Jika Anda mengubah e (t)sinyal error (variabel masukan dari controller) terus menerus, variabel y (t) dimanipulasi (variabel output dari controller) berubah tiba-tiba, yaituterputus-putus, dalam menanggapi variabel input tertentu. Ini hanya bisa beranggapan dua nilai diskrit, yaitu yP dan yN. Antara dua nilai ini berlangsung di e (t) = 0.Jenis kontroler tersebut disebut dengan switching kontroler. Jenis itu sangat cocok sebagai solusi hemat biaya untuk operasi ke depan kontrol relatif lurus (misalnya kontrol suhu sederhana) atau untuk mengendalikan aktuator dengan hanya dua poin operasi. Grafik berikut menunjukkan karakteristik umum dan simbol blok dari dua posisi controller.

Hal ini sering terjadi bahwa yN = 0 (misalnya di regulator suhu di besi atau lemari es) atau ketika variabel atas dan bawah dimanipulasi simetris (yN = yP). Controller dua posisi sederhana sering menghasilkan respon kontrol tidak sesuai, karena variabel dimanipulasi terus menjadi sasaran lainnya.Untuk mencegah hal inikita dapat memperkenalkan apa yang disebut hysteresis ed, yang menekan proses switching konstan untuk tingkat yang lebih besar atau lebih kecil. Karakteristik dan simbol blok dua posisi ini controller dengan hysteresis ditunjukkan pada grafik berikut.

III. Alat dan Bahan Alat dan Bahan

Jumlah

1. PC/Laptop yang telah terinstal Software

1 buah

LUCAS - NULLE 2. Adaptor

2 buah

3. Kartu Simulasi Sistem Kontrol Temperatur

1 buah

4. Project Board

2 buah

5. Kabel Penghubung

Secukupnya

IV. Langkah Percobaan System kontrol dua posisi dari sistem controller suhu Dalam percobaan berikut kita akan menyelidiki respon terhadap perubahan setpoint loop kontrol suhu dengan dua posisi controller untuk berbagai nilai hysteresis dan perubahan variabel referensi. 1. Mengatur sirkuit percobaan di bawah ini dan mengatur potensiometer P1. Jika belum ditetapkan - sehingga variabel output sistem dikendalikan

sebesar 0V pada suhu lingkungan yang berlaku. Mengkonfigurasi dua posisi / tiga posisi kartu controller dan awalnya mengatur potensiometer H (V) untuk histeresis ke batas paling kiri.

2.

Aktifkan referensi variabel generator dan mengaturnya untuk variabel setpoint konstan 50%. Aktifkan waktu plotter dan mengkonfigurasinya seperti yang ditunjukkan pada Tabel berikut. Scaling of axes

x-axis

Minimum: 0

Maximum: 420

Scale div.: 60

Marks: 1

y-axis

Minimum: 0

Maximum: 100

Scale div.: 10

Marks: 1

Input settings Channel A

Meas. range: 10 V

Coupling: DC

Range: 100

Offset: 0

Channel B

Meas. range: 10 V

Coupling: DC

Range: 100

Offset: 0

Options settings Number of measurements:

300

Continuous measurement:

No

Reference variable function:

Yes

Disturbance variable output:

No

3. Menentukan

respon

langkah

(plot

variabel

yang

dikontrol

dan

dimanipulasi). 4.

Tentukan amplitudo osilasi berkelanjutan (nilai puncak ke puncak) ∆ x serta switching siklus TZ.

5.

Ulangi percobaan untuk tingkat hysteresis dari H (V) = 0,5 V (Catatan: jika perlu, menunggu sampai sistem dikendalikan suhu telah mendingin ke suhu lingkungan)

6.

Tentukan nilai ∆x dan TZ untuk H (V) = 0,5 V

7.

Atur referensi variabel generator untuk variabel referensi konstan 25% dan

8.

mengatur potensiometer untuk histeresis batas kiri. Lalu ulangi percobaan. (Catatan: jika perlu, tunggu sampai sistem dikendalikan telah didinginkan ke suhu lingkungan.) Tentukan nilai ∆x dan TZ untuk variabel referensi konstan 25%

9.

V. Hasil Percobaan 1. Step response untuk dua posisi controller dengan hysteresis minimum ∆x = 15c% -7% = 8 %

%

TZ=230 s 100

90

80

70

60

50

40

30

20

10

0 0

60

120

180

240

300

360

420 t/s

2. Step respon untuk pengendali dua-posisi dengan H (V) = 0,5 V ∆x = 15c% -5% = 12 %

%

TZ=200 s 30

x 1: 2. 58 y 1: 0 x 2:

25

60. 2 y 2: 28. 9 dx : 57. 7

20

dy : 28. 9 dy / dx : 0. 501

15

10

5

0 0

50

100

150

200

250 t /s

3. Step respon untuk dua posisi controller dengan hysteresis minimum (referensi variabel 25%) ∆x = 18c% -5% = 8 %

%

TZ=185 s 30

x 1: 4. 02 y 1: 2. 81 25

x 2: 60. 2 y 2: 29. 2 dx :

20

56. 2 dy : 26. 4 dy / dx : 0. 469

15

10

5

0 0

50

100

150

200

250 t/s

4. Step respon untuk dua posisi controller dengan H (V) = 0,5 V (referensi variabel 25%) ∆x = 18c% -8% = 10 %

%

TZ=160 s 30

x1: 3.58 y 1: 2.72 x2:

25

60.2 y 2: 28.8 dx: 56.7

20

dy : 26.1 dy /dx: 0.46

15

10

5

0 0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

200 t/s

VI. Tugas dan Pertanyaan 1.

Bandingkan hasil yang diperoleh dengan dua pengaturan hysteresis satu sama lain. Apa Pengaruh hysteresis pada parameter yang telah ditentukan? Jawab : Pengaturan

hyteresis

adalah

pengaturan

kendali

on-off

dengan

menempatkan 2 posisi sebagai batas atas (𝑉𝑈𝑇 ) dan batas bawah (𝑉𝐿𝑇 ). Pengaruh dari hyteresis terletak pada tegangan masukan (Vin) lebih kecil dari tegangan batas bawah (𝑉𝐿𝑇 ) maka tegangan keluaran (Vo) +Vsaturasi dan jika tegangan input (Vin) lebih besar daripada batas atas (𝑉𝑈𝑇 ) maka tegangan keluaran dari sistem kendali ini adalah –Vsaturasi. Jika tegangan hysteresisnya lebih besar daripada tegangan riak puncak ke puncak masukannya maka tidak akan ada perpotongan batas atas dan batas bawah sehingga akan menghasilkan suatu nilai kesalahan.

2.

Apa efek dari variabel referensi terhadap parameter yang dihasilkan? Jawab : Efek dari variabel referensi terhadap parameter adalah memperoleh tanggapan tertentu dari sistem pengaturan yang telah ditentukan dari variable masukan atau respon keluaran yang diharapkan.

VII. Analisa

VIII. Kesimpulan