-
PRAKTIKUM
Dasar Sistem Kendali
LABORATORIUM ELEKTRONIKA KENDALIJurusan Teknik Elektro -FTI
UNISSULA
Jl. Raya Kaligawe Km.4 Semarang 50112 PO. Box. 1054/SMTelp.
024-6583584 Psw. 364 Faks. 024-6582455
http://www.elektro.unissula.ac.id
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO
UNISSULA
-
MODUL 1
Praktikum Dasar Sistem Kendali 1
SISTEM KONTROL DASAR I. Tujuan:
1. Memahami dasar-dasar pengendalian 2. Mengerti tentang
karakteristik integrator dan deferensiator 3. Memahami pengunaan
integrator deferensiator untuk pengendalian.
II. Dasar Teori
Dalam bidang kendali dikenal berbagai jenis sistem pengendalian
antara lain:
pengendali proporsional
pengendali integral
pengendali deferensial
pengendali gabungan Fungsi alih dari system diatas adalah
sebagai berikut:
pengendali proporsional : Kp
pengendali integral : 1/s
pengendali deferensial : ds
pengendali gabungan : tergantung subsistem penyusunnya
Untuk lebih jelasnya berikut digambarkan mengenai system
pengendalian integral:
Gambar 1.1 Diagram blok pengendali integral
Jenis-jenis pengendalian tersebut mempunyai karakteristik yang
berbeda-beda terutama dalam pencapaian kestabilan sistem.
R(S)-X(S) C(s) (keluaran
+
-
Ki/s
X(S) (Masukan)
R(S) (Patokan)
-
MODUL 1
Praktikum Dasar Sistem Kendali 2
III. Langkah-langkah percobaan III.1. Percobaan 1 1. Buka model
dengan nama file unit1_1 menggunakan MATLAB SIMULINK 2. Periksa
masukan berupa sinus dengan amplitude 2 dan frekuensi 0,3 rad/s 3.
Jalankan simulink dengan mengklik tombol start 4. Amatilah masukan
dan keluaran integrator dan deferensiator 5. Ubah masukan dengan
bentuk gigi gergaji dengan amplitude 2 dan
frekuensi 0,3 rad/s 6. Jalankan simulink dengan mengklik tombol
start 7. Amatilah masukan dan keluaran integrator dan deferensiator
8. Ulangi langkah 5 sampai 7 untuk gelombang masukan kotak
dengan
amplitudo dan frekuensi sama seperti langkah sebelumnya 9. Jika
gambar pada scope tidak jelas gunakan zoom out/in untuk
memperjelas III.2. Percobaan 2 1. Buka model dengan nama file
unit1_2 menggunakan MATLAB SIMULINK 2. Periksa masukan berupa sinus
dengan amplitude 3 dan frekuensi 0,4 rad/s 3. Periksa patokan
berupa gigi gergaji dengan amplitudo dan frekuensi yang
sama dengan masukan 4. Jalankan simulink dengan mengklik tombol
start 5. Amatilah patokan, masukan dan keluaran sistem kendali
integral 6. Ubah patokan menjadi bentuk sinus kemudian kotak dengan
dengan
amplitudo dan frekuensi yang sama dengan masukan 7. Amatilah
patokan, masukan dan keluaran sistem kendali integral 8. Ubah
masukan dengan bentuk gigi gergaji kemudian kotak dengan
amplitude 3 dan frekuensi 0,4 rad/s 9. ulangi langkah ke-3
sampai 7 10. Jika gambar pada scope tidak jelas gunakan zoom out/in
untuk
memperjelas III.3 Percobaan 3 1. Buka model dengan nama file
unit1_3 menggunakan MATLAB SIMULINK 2. Periksa masukan berupa sinus
dengan amplitude 4 dan frekuensi 0,5 rad/s 3. Periksa patokan
berupa gigi gergaji dengan amplitudo dan frekuensi yang
sama dengan masukan 4. Jalankan simulink dengan mengklik tombol
start 5. Amatilah patokan, masukan dan keluaran sistem kendali
deferensial 6. Ubah patokan menjadi bentuk sinus kemudian kotak
dengan dengan
amplitudo dan frekuensi yang sama dengan masukan 7. Amatilah
patokan, masukan dan keluaran sistem kendali integral 8. Ubah
masukan dengan bentuk gigi gergaji kemudian kotak dengan
amplitude 4 dan frekuensi 0,5 rad/s 9. ulangi langkah ke-3
sampai 7 10. Jika gambar pada scope tidak jelas gunakan zoom out/in
untuk
memperjelas
-
MODUL 1
Praktikum Dasar Sistem Kendali 3
III.4 Percobaan 4 1. Buka model dengan nama file unit1_4
menggunakan MATLAB SIMULINK 2. Periksa masukan berupa sinus dengan
amplitude 5 dan frekuensi 0,6 rad/s 3. Periksa patokan berupa gigi
gergaji dengan amplitudo dan frekuensi yang
sama dengan masukan 4. Jalankan simulink dengan mengklik tombol
start 5. Amatilah patokan, masukan dan keluaran sistem kendali
deferensial
integral 6. Ubah patokan menjadi bentuk sinus kemudian kotak
dengan dengan
amplitudo dan frekuensi yang sama dengan masukan 7. Amatilah
patokan, masukan dan keluaran sistem kendali integral 8. Ubah
masukan dengan bentuk gigi gergaji kemudian kotak dengan
amplitude 5 dan frekuensi 0,6 rad/s 9. ulangi langkah ke-3
sampai 7 10. Jika gambar pada scope tidak jelas gunakan zoom out/in
untuk
memperjelas III.5 Percobaan 5 Ulangi percobaan 4 dengan
mengganti numerator dan denumerator integrator dengan cara sebagai
berikut:
1. Double klik pada bagian integrator 2. Pada layar akan
terlihat transfer function dari integrator 3. Ubah
parameternya:
numerator yang semula [3] ubah menjadi [9]
denumerator yang semula [7 0] ubah menjadi [10 0] 4. Setelah
langkah tersebut selesai klik tombol Ok dan ikuti langkah-
langkah percobaaan keempat
-
MODUL 1
Praktikum Dasar Sistem Kendali 4
IV. Lembar Pengamatan IV.1 Percobaan 1
Masukan
Deferensiator Integrator
Gambar Masukan Gambar keluaran Gambar Masukan Gambar
keluaran
Sinus dengan A=2 dan f=0,3 rad/s
Gigi gergaji dengan A=2 dan f=0,3 rad/s
Kotak dengan A=2 dan f=0,3
rad/s
-
MODUL 1
Praktikum Dasar Sistem Kendali 5
IV.2 Percobaan 2 Keluaran Sistem Pengatur Integral
MASUKAN PATOKAN
sinus A=3, f=0,4 rad/s gigi gergaji A=3, f=0,4 rad/s kotak A=3,
f=0,4 rad/s
sinus A=3, f=0,4 rad/s
gigi gergaji A=3, f=0,4 rad/s
kotak A=3, f=0,4 rad/s
-
MODUL 1
Praktikum Dasar Sistem Kendali 6
IV.3 Percobaan 3 Keluaran Sistem Pengatur Deferensial
MASUKAN PATOKAN
sinus A=4, f=0,5 rad/s gigi gergaji A=4, f=0,5 rad/s kotak A=4,
f=0,5 rad/s
sinus A=4, f=0,5 rad/s
gigi gergaji A=4, f=0,5 rad/s
kotak A=4, f=0,5 rad/s
-
MODUL 1
Praktikum Dasar Sistem Kendali 7
IV.4 Percobaan 4 Keluaran Sistem Pengatur Deferensial
Integral
MASUKAN PATOKAN
sinus A=5, f=0,6 rad/s gigi gergaji A=5, f=0,6 rad/s kotak A=5,
f=0,6 rad/s
sinus A=5, f=0,6 rad/s
gigi gergaji A=5, f=0,6 rad/s
kotak A=5, f=0,6 rad/s
-
MODUL 1
Praktikum Dasar Sistem Kendali 8
IV.5 Percobaan 5 Keluaran Sistem Pengatur Deferensial Integral
dengan mengganti tetapan integrasi
MASUKAN PATOKAN
sinus A=5, f=0,6 rad/s gigi gergaji A=5, f=0,6 rad/s kotak A=5,
f=0,6 rad/s
sinus A=5, f=0,6 rad/s
gigi gergaji A=5, f=0,6 rad/s
kotak A=5, f=0,6 rad/s
-
MODUL 1
Praktikum Dasar Sistem Kendali 9
V. Pertanyaan 1. Bagaimana karakteristik integrator untuk
masukan sinus, gigi kergaji dan
gelombang kotak? 2. Bagaimana karakteristik deferensiator untuk
masukan sinus, gigi kergaji
dan gelombang kotak? 3. Bagaimana sifat-sifat pengendali
integral, deferensial dan gabungannya? 4. Apa yang terjadi dengan
adanya pengubahan tetapan deferensial dan
integral?
-
MODUL 2
Praktikum Dasar Sistem Kendali 1
PEMODELAN SISTEM
I. Tujuan:
1. Memahami dasar-dasar pemodelan sistem kontrol 2. Mengerti
konsep tempat kedudukan sistem atau state space 3. Memahami dasar
analisa sistem kendali
II. Dasar Teori
Dalam perancangan sistem kontrol terdapat berbagai cara. Teori
kontrol klasik menggunakan konsep fungsi alih. Analisis dan desain
dilakukan dalam daerah s dan/ atau daerah frekuensi. Teori kontrol
modern mendasarkan konsep pada tempat kedudukan atau state space.
Teori kontrol modern muncul karena pada teori kontrol klasik sulit
untuk menangani sistem dengan banyak masukan atau keluaran.
Langkah-langkah desain sistem kontrol adalah sebagai berikut: 1.
Mendapatkan model matematis dari: sistem, sensor aktuator. 2.
Merancang kontroller dengan sistem loop tertutup yang memenuhi
spesifikasi model matematis, kontroller yang didesain merupakan
penyelesaian dari model matematis tersebut..
3. Membuat simulasi model tersebut dengan komputer dan mengetes
tanggapan sistem terhadap berbagai macam sinyal dan gangguan.
4. membuat prototype dan mengetesnya kembali. hal ini karena
pada prakteknya komponen kontrol tidak bias 100% sama dengan mosel
yang dibuat.
Berikut akan disajikan pemodelan massa pegas: Gambar 2.1 Sistem
massa pegas Model matematis dari sistem tersebut adalah sebagai
berikut: m.y’’ +k.y = y
y
m
k
f
-
MODUL 2
Praktikum Dasar Sistem Kendali 2
Dalam kawasan s model itu dapat digambarkan sebagai berikut:
Gambar 2. Pemodelan massa pegas sederhana Disamping metode klasik
tersebut terdapat juga teori kontrol modern yang mendasarkan pada
persamaan tempat kedudukan: x’(t) = Ax(t) + Bu(t) y(t) = Cx(t) +
Du(t) dengan: A: Matriks keadaan B: Matriks masukan C: Matriks
keluaran D: Matriks transmisi langsung III. Langkah-langkah
percobaan III.1. Percobaan 1 1. Buka model dengan nama file unit2_1
menggunakan MATLAB SIMULINK 2. Periksa masukan berupa sinus dengan
amplitude 2 dan frekuensi 0,3 rad/s 3. Jalankan simulink dengan
mengklik tombol start 4. Amatilah gambar pad ascope 1, 2 dan 3 5.
Ubah masukan dengan bentuk gigi gergaji dengan amplitude 2 dan
frekuensi 0,3 rad/s 6. Jalankan simulink dengan mengklik tombol
start 7. Amatilah gambar pad ascope 1, 2 dan 3 8. Ulangi langkah 5
sampai 7 untuk gelombang masukan kotak dengan
amplitudo dan frekuensi sama seperti langkah sebelumnya 9. Jika
gambar pada scope tidak jelas gunakan zoom out/in untuk
memperjelas III.2. Percobaan 2 1. Buka model dengan nama file
unit2_ menggunakan MATLAB SIMULINK 2. Periksa masukan berupa sinus
dengan amplitude 3 dan frekuensi 0,4 rad/s 3. Jalankan simulink
dengan mengklik tombol start
f/m
y y’ y’’
-
+ 1/s 1/s
k/m
-
MODUL 2
Praktikum Dasar Sistem Kendali 3
4. Dilayar akan terdapat pesan error 5. hentikan simulasi dan
perbaiki simulasi dengan mengubah parameter salah
satu bloknya, silahkan dianalisa bagian yang anda anggap salah!
6. Save as model tersebut dengan nama anda. 7. Jalankan model
tersebut 8. Amatilah gambar pada scope 1, 2 dan 3 9. Ubah masukan
dengan bentuk gigi gergaji dengan amplitude 3 dan
frekuensi 0,4 rad/s 10. Jalankan simulink dengan mengklik tombol
start 11. Amatilah gambar pad ascope 1, 2 dan 3 12. Ulangi langkah
9 sampai 11 untuk gelombang masukan kotak dengan
amplitudo dan frekuensi sama seperti langkah sebelumnya 13. Jika
gambar pada scope tidak jelas gunakan zoom out/in untuk
memperjelas
-
MODUL 2
Praktikum Dasar Sistem Kendali 4
IV. Lembar Pengamatan IV.1 Percobaan 1
Masukan
Gambar scope 1, 2 dan 3
Keseluruhan system Subsistem, loop umpan balik
besar Subsistem, loop umpan balik
kecil
Masukan keluaran umpan balik hasil
penjumlahan umpan balik
hasil penjumlahan
Sinus dengan A=2 dan f=0,3 rad/s
gigi gergaji dengan A=2 dan f=0,3
rad/s
Kotak dengan A=2 dan f=0,3 rad/s
-
MODUL 2
Praktikum Dasar Sistem Kendali 5
IV.2 Percobaan 2
Masukan
Gambar scope 1, 2 dan 3
Keseluruhan system (scope1) keadaan X1’ (scope2) State Space
(scope3)
Masukan keluaran X2’ X1 X1’ Keluaran Sinus dengan A=5 dan f=0,6
rad/s
gigi gergaji dengan A=5 dan f=0,6 rad/s
Kotak dengan A=5 dan f=0,6 rad/s
-
MODUL 2
Praktikum Dasar Sistem Kendali 6
V. Pertanyaan 1. Bagaimana karakteristik tanggapan sistem pegas
massa untuk masukan
sinus, gigi kergaji dan gelombang kotak? 2. Apakah yang
menyebabkan percobaan 2_2 tidak stabil? jelaskan dengan
contoh analisa perhitungan? 3. Apa pendapat anda tentang teori
kendali berdasar persamaan keadaan?
-
coverDSK2.pdfPage 1
UNIT I MHS.pdfUNIT II mhs.pdfed IMG.jpged IMG_0001.jpged
IMG_0002.jpged IMG_0003.jpg