Dasar Sistem Kendali
  • Beranda
    Hand Out Kuliah:
  • Sistem Linier
  • Dasar Sistem Kendali

TUGAS MATAKULIAH DASAR SISTEM KONTROL

Dikumpulkan : Tepat pada saat MID bersamaan dengan lembar jawaban MID

Penilaian : Menyatu dengan MID, tidak mengumpulkan tugas = tidak mengikuti MID.

Tugas ini berlaku juga untuk mahasiswa yang mengulang tanpa kecuali.

    TUGAS : Pada tabel di bawah ini tertera Pole, Zero dan gain dari sebuah sistem fisik (=plant). Buatlah model Simulink dari sistem kontrol PID untuk mengontrol plant tersebut. Contoh model tersedia. Selidikilah respon step sistem pada kondisi:

  1. Open loop.
  2. Closed loop dengan kontroler P: P=1,10,100, ditambah dua nilai P yang lain. Nilai P yang lain dimaksudkan untuk mendapatkan nilai P yang menyebabkan respon sistem menjadi teredam kritis (atau dengan respon terbaik).
  3. Closed loop dengan kontroler PI: 1/Ti=0.1, 1, 10, ditambah dua nilai Ti yang lain. Nilai 1/Ti yang lain dimaksudkan untuk mendapatkan nilai 1/Ti yang menyebabkan sistem memberi respon terbaik (Nilai P dapat diubah bila perlu).
  4. Closed loop dengan kontroler PD: Td=0.01, 0.1, 1, ditambah dua nilai Td yang lain
  5. Closed loop dengan kontroler PID: Dicobakan lima kombinasi nilai PID. Salah satu kombinasi haruslah memberikan respon terbaik.

    Untuk setiap item tugas di atas, amati nilai-nilai:
  1. rise time tr: waktu yang dibutuhkan sistem dalam merespon masukan step untuk merespon dari 10% sampai 90% dari nilai mantap,
  2. settling time ts: waktu yang dibutuhkan sistem dalam merespon step untuk mencapai ±5% sekitar nilai mantap,
  3. steady state error Ess: Error relatif dari nilai yang dapat dicapai sistem terhadap nilai mantap yang diharapkan. Nilai mantap yang diharapkan untuk kondisi open loop = H(s) dalam kondisi s = 0. Untuk kondisi closed-loop, nilai mantap yang diharapkan = nilai step,
  4. persentase overshoot (bila ada overshoot),
  5. amplitudo noise pada saat sistem sudah steady.

Yang dimaksud dengan respon terbaik adalah rise time kecil, settling time kecil, steady-state error kecil, tidak ada overshoot, noise kecil.

No Zero Pole Gain
1 -1 -1 1
2-1-1-31
30-1-1-31
4-2.5-1-11
5-1-0.1j-1+0.1j-31.01
60-1-0.1j-1+0.1j-31.01
7-1-0.2j-1+0.2j1.04
8-1-1-0.2j-1+0.2j1.04
9-1-22
10-1-2-32
110-1-2-32
12-2.5-1-22
13-2-13
14-2-1-33
15-2-103
16-2-10-33
17-2-23
18-2-2-33
19-2-33
20-2-3-33
21-2-43
22-2-4-33
23-2-53
24-2-5-33
25-2-63
26-2-6-33
27-2-73
28-2-7-33
29-2-83
30-2-8-33
31-2-93
32-2-9-33
330-2-1-33
340-2-10-33
350-2-2-33
360-2-3-33
370-2-4-33
380-2-5-33
390-2-6-33
400-2-7-33
410-2-8-33
420-2-9-33
43-1.5-2-13
44-1.5-2-103
45-1.5-2-23
46-1.5-2-33
47-1.5-2-43
48-1.5-2-53
49-1.5-2-63
50-1.5-2-73
51-1.5-2-83
52-1.5-2-93
53-1-33
54-1-3-33
550-1-3-33
56-2.5-1-33
57-1-44
58-1-4-34
590-1-4-34
60-2.5-1-44
61-2-0.1j-2+0.1j-34.01
620-2-0.1j-2+0.1j-34.01
63-2-0.2j-2+0.2j4.04
64-1-2-0.2j-2+0.2j4.04
65-10-0.2j-10+0.2j-35
660-10-0.2j-10+0.2j-35
67-3-10-0.2j-10+0.2j5
68-10-0.1j-10+0.1j5
69-9-0.2j-9+0.2j-35
700-9-0.2j-9+0.2j-35
71-3-9-0.2j-9+0.2j5
72-9-0.1j-9+0.1j5
73-8-0.2j-8+0.2j-35
740-8-0.2j-8+0.2j-35
75-3-8-0.2j-8+0.2j5
76-8-0.1j-8+0.1j5
77-7-0.2j-7+0.2j-35
780-7-0.2j-7+0.2j-35
79-3-7-0.2j-7+0.2j5
80-7-0.1j-7+0.1j5
81-6-0.2j-6+0.2j-35
820-6-0.2j-6+0.2j-35
83-3-6-0.2j-6+0.2j5
84-6-0.1j-6+0.1j5
85-5-0.2j-5+0.2j-35
860-5-0.2j-5+0.2j-35
87-3-5-0.2j-5+0.2j5
88-5-0.1j-5+0.1j5
89-4-0.2j-4+0.2j-35
900-4-0.2j-4+0.2j-35
91-3-4-0.2j-4+0.2j5
92-4-0.1j-4+0.1j5
93-3-0.2j-3+0.2j-35
940-3-0.2j-3+0.2j-35
95-3-3-0.2j-3+0.2j5
96-3-0.1j-3+0.1j5
97-2-0.2j-2+0.2j-35
980-2-0.2j-2+0.2j-35
99-3-2-0.2j-2+0.2j5
100-2-0.1j-2+0.1j5
101-1-0.2j-1+0.2j-35
1020-1-0.2j-1+0.2j-35
103-3-1-0.2j-1+0.2j5
104-1-0.1j-1+0.1j5
105-1-55
106-1-5-35
1070-1-5-35
108-2.5-1-55
1090-5-10j-5+10j5
1100-5-2j-5+2j5
1110-5-3j-5+3j5
1120-5-4j-5+4j5
1130-5-5j-5+5j5
1140-5-6j-5+6j5
1150-5-7j-5+7j5
1160-5-8j-5+8j5
1170-5-9j-5+9j5
1180-5-j-5+j5
119-1-66
120-1-6-36
1210-1-6-36
122-2.5-1-66
123-1-77
124-1-7-37
1250-1-7-37
126-2.5-1-77
127-1-88
128-1-8-38
1290-1-8-38
130-2.5-1-88
131-1-99
132-1-9-39
1330-1-9-39
134-2.5-1-99
135-3-0.1j-3+0.1j-39.01
1360-3-0.1j-3+0.1j-39.01
137-3-0.2j-3+0.2j9.04
138-1-3-0.2j-3+0.2j9.04
139-1-1010
140-1-10-310
1410-1-10-310
142-2.5-1-1010
143-4-0.1j-4+0.1j-316.01
1440-4-0.1j-4+0.1j-316.01
145-4-0.2j-4+0.2j16.04
146-1-4-0.2j-4+0.2j16.04
147-5-0.1j-5+0.1j-325.01
1480-5-0.1j-5+0.1j-325.01
149-5-0.2j-5+0.2j25.04
150-1-5-0.2j-5+0.2j25.04
151-6-0.1j-6+0.1j-336.01
1520-6-0.1j-6+0.1j-336.01
153-6-0.2j-6+0.2j36.04
154-1-6-0.2j-6+0.2j36.04
155-7-0.1j-7+0.1j-349.01
1560-7-0.1j-7+0.1j-349.01
157-7-0.2j-7+0.2j49.04
158-1-7-0.2j-7+0.2j49.04
159-8-0.1j-8+0.1j-364.01
1600-8-0.1j-8+0.1j-364.01
161-8-0.2j-8+0.2j64.04
162-1-8-0.2j-8+0.2j64.04
163-9-0.1j-9+0.1j-381.01
1640-9-0.1j-9+0.1j-381.01
165-9-0.2j-9+0.2j81.04
166-1-9-0.2j-9+0.2j81.04
167-10-0.1j-10+0.1j-3100.01
1680-10-0.1j-10+0.1j-3100.01
169-10-0.2j-10+0.2j100.04
170-1-10-0.2j-10+0.2j100.04
 

    Yang perlu diperhatikan sebelum simulasi dilakukan:
  • P,I,D diubah-ubah nilainya dengan mengubah nilai gain dari komponen 'Gain'. Double-clicklah komponen itu, maka akan muncul window dengan masukan parameter 'Gain'.
  • Rate limiter diberi nilai 1E+6. Double clicklah komponen 'Rate Limiter' maka akan muncul window dengan masukan 'Rising slew rate' (isi dengan 1E+6) dan 'Falling slew rate' (isi dengan -1E+6). Komponen ini berfungsi membatasi nilai derivatif agar tidak menjadi takberhingga.
  • Transfer function diisi dengan mengisikan Numerator dan Denominator. Double-clicklah komponen 'Transfer function', maka akan muncul window dengan masukan 'Numerator' dan 'Denominator'. Kedua masukan itu diisi dengan nilai koefisien polinomialnya. Misalkan untuk contoh model open loop di bawah ini, pada Numerator diisikan '2' dan pada Denominator diisikan '[1 3 2]'.
  • Tentang dasar-dasar penggunaan simulink dan contoh realisasi transfer function menjadi model simulink dapat dilihat pada handout matakuliah sistem linier.

Model pengamatan open loop:

Model pengamatan closed loop:

Copyrights (c) 2000-2008 @ Husni Thamrin