laporan Percobaan 8.docx

PERCOBAAN 8 KONTROL LOOP MENANGGAPI PERUBAHAN SETPOINT DENGAN KONTROL PID

I. Tujuan - Mampu memahami Kontrol

loop untuk menanggapi perubahan setpoint

dengan kontrol PID. - Mampu menentukan parameter sistem pada aplikasi control loop untuk keadaan contol PID. - Mampu menggambarkan grafik step response berdasarkan data yang diperoleh pada software LUCAS – NULLE.

II. Dasar Teori PID kontroler terdiri dari semua komponen kontrol yaitu

P-, I- dan

komponen D. Persamaan dibawah ini merupakan hubungan antara sinyal error e(t) (variabel masukan dari controller) dan variabel dimanipulasi y (t) (output variabel controller)

Gambar berikut menunjukkan langkah respon dan blok simbol kontroler PID

Parameter KP disebut koefisien proporsional kontroller PID, parameter TN adalah waktu ulang dan TV parameter adalah waktu tingkat. Variabel dimanipulasi dihasilkan oleh kontroler PID dalam tanggapan langsung terhadap langkah perubahan secara teoritis jauh besar karena diferensiasi (tepi tak terhingga) dalam praktek yang terbatas untuk nilai yang terbatas karena semua teknik kondisinya terbatas.

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 Kontrol PID dari sistem suhu terkontrol Dalam percobaan berikut membahas kontrol loop suhu dengan PID controller dan responnya terhadap perubahan setpoint dengan berbagai kombinasi parameter kontroler. 1.

Mengatur sirkuit percobaan dibawah ini dengan mengatur potensiometer PI. Jika belum ditetapkan - sehingga variabel output dari sistem dikendalikan

sebesar

0V

pada

suhu

lingkungan

yang

berlaku.

Mengkonfigurasi PID kartu pengendali sebagai pengontrol PID.

2.

Aktifkan referensi variabel generator dan mengaturnya untuk variabel referensi

setpoint

konstan

50%.

Aktifkan

waktu

plotter

mengkonfigurasinya seperti yang ditunjukkan pada tabel berikut.

dan

Scaling of axes x-axis

Minimum: 0

Maximum: 300

Scale div.: 60

Marks: 1

y-axis

Minimum: 0

Maximum: 120

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.

Berdasarkan

teori optimasi Chien, Hrones dan Reswick untuk dasar

karakteristik waktu. Diperlukan pengaturan PID controller terhadap perubahan setpoint dengan overshoot. Sistem kendali KS = 0,5.(Catatan: menghasilkan nilai parameter). 4.

Menyesuaikan PID kartu controller untuk parameter kontroler ditentukan dan kemudian menentukan respon langkah (plot variabel yang dikontrol dan dimanipulasi). (Catatan: jika untuk waktu integral-tindakan Anda mendapatkan nilai di atas 100 s yang Anda tidak dapat mengatur, menetapkan nilai maksimum yang mungkin sebaliknya).

5. Membuat desain kontroler lain berdasarkan teori optimasi Chien, Hrones dan Reswick, tapi kali ini untuk PID controller dengan respon yang baik terhadap perubahan setpoint tapi tanpa overshoot. (Catatan: menghasilkan nilai parameter). 6. Ulangi langkah diatas dengan Kp, Tn, dan Tv yang berbeda. (Catatan: Jika perlu, tunggu dulu sampai sistem dikendalikan suhu telah mendingin lagi untuk suhu lingkungan.) 7. Catat hasil setiap perubahan respon step pada masing – masing nilai Kp.

V. Hasil Percobaan

%

1. Step Respons (Kp=9.6 ,Tn=10 ,Tv=2.1) 120

110

100

90

80

70

60

50

40

30

20

10

0

%

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90100110120130140150160170180190200210220230240250260270280290300 t/s 120

110

100

90

80

70

60

50

40

30

20

10

0 0

60

120

180

240

300 t/s

%

Step respons (Kp=0.8, Tn=7.2, Tv=1.3) 120

110

100

90

80

70

60

50

40

30

20

10

0 0

60

120

180

240

300 t/s

VI. Tugas dan Pertanyaan 1.

Bandingkan hasil yang diperoleh dengan dua set pengaturan Kontroller dengan Kontrol P, I, PD dan PI ? Jawab : -

Respon kontrol P-action memiliki berbagai keterbatasan karena sifat kontrol yang tidak dinamik ini. Meskipun demikian dalam aplikasiaplikasi dasar yang sederhana kontrol P ini cukup mampu untuk memperbaiki respon transien khususnya rise time dan settling time.

-

Respon kontrol I-action dapat memperbaiki sekaligus menghilangkan respon steady-state, namun pemilihan Ki yang tidak tepat dapat menyebabkan

respon

transien

yang

tinggi

sehingga

dapat

menyebabkan ketidakstabilan sistem. -

PD Controller menggunakan konstanta KP dan KD untuk menangani error yang timbul dari suatu sistem.

-

Respon kontrol PI-action merupakan gabungan dari respon kontrol dari P-action dan I-action, dimana control PI-action ini menggunakan overshoot yang menyebabkan nilai yang berubah-ubah atau tidak stabil akan tetapi controller PI-action ini dapat digunakan dengan baik.

VII. Analisa

VIII. Kesimpulan