Laporan akhir skd
-
Upload
chandra-plamboyan -
Category
Education
-
view
700 -
download
0
Transcript of Laporan akhir skd
Perancangan dan Realisasi Sistem Kendali Kontinyu &
Digital pada Plant Motor dan Plant Posisi dengan Metode
Ziegler-Nichols menggunakan Matlab dan Arduino
Laporan ini disusun untuk memenuhi salah satu syarat kelulusan mata kuliah
Sistem Kendali Digital pada semester IV
DIPLOMA III PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRONIKA
Di Jurusan Teknik Elektro
Oleh:
CANDRA NURJAMAN
NIM : 131311040
POLITEKNIK NEGERI BANDUNG
2015
ABSTRAK
Candra Nurjaman: Sistem Kendali PID pada Modul Kendali Motor dan Posisi. Laporan
Akhir Praktikum Sistem Kendali Digital: Program D3 Teknik Elektronika. Politeknik
Negeri Bandung,2015.
Sistem elektronik kuasa telah digunakan secara meluas untuk pelbagai kegunaan dalam
pelbagai bidang kerana sifatnya yang boleh dipercayai, pembinaannya yang ringkas dan juga
sifatnya yang ringan. Oleh yang demikian, projek ini adalah merekabentuk berkenaan dengan
teknik pembangunan pengawal arus PID yang boleh diaplikasikan kepada motor arus terus.
Teknik kawalan yang dinamakan sebagai pengawal arus ini adalah dengan membandingkan
arus keluaran dengan arus rujukan. Jadi, pengawal PID akan memaksa arus keluaran untuk
mengikut arus rujukan dengan menghasilkan isyarat lebar denyut modulasi. Pengawal PID
telah dibangunkan dan diuji dengan menggunakan perisian MATLAB/Simulink dan
kemudiannya dilaksanakan dalam bentuk sebenar dengan menggunakan Arduino sebagai
sistem pemprosesan isyarat digital. Pemerhatian akhir tentang projek ini ialah dengan
menggunakan papan Ardunio Uno, arus pada motor arus terus boleh di kawal tetapi hanya
dalam skala yang kecil. Ini adalah kerana jenis pengesan arus yang digunakan adalah dalam
skala bacaan yang kecil. Akhir sekali, segala hasil prestasi untuk pengawal ini telah di
terangkan di dalam laporan ini dengan melihat kepada tiga situasi; simulasi, kawalan gelung
terbuka dan kawalan gelung tertutup.
Kata Kunci : Motor DC, PWM, PID, Matlab, Arduino.
i
ABSTRACT
Candra Nurjaman: PID Control System on Motor Control Module and Position
Control Module. The final report of lab work Sistem Kendali Kontinu II: D3
Electronics Engineering. Politeknik State of Bandung, 2015.
Power electronic systems have been widely used in varieties of domestic
applications and industrial sector due to its reliability, simple construction and low
weight. Therefore, this project is to design and to develop of PID Current Control
that could be applied for the DC motor. The control technique was called as
current control technique by comparing the output current with the reference
current. Thus, the PID controller will force the output current to follow the
reference current by creating the pulse with modulation (PWM) signals. The PID
Controller was developed and simulated by using MATLAB/Simulink software
and then implemented to the hardware by using Arduino microcontroller board as
a digital signal processing system. The final observation from this project is by
using Arduino Uno board, the current of DC motor can control but in small scale.
This is due to the current sensor that used had range in small scale reading. Lastly,
the result of the performance for this controller was explained in this report by
observed in three condition; simulation, open loop control and closed loop
control.
Keyword : Motor DC, PWM, PID, Matlab, Arduino.
ii
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT yang telah
melimpahkan rahmat serta karunia-Nya, sehingga diberikan kesempatan dalam
melaksanakan setiap kegiatan praktikum sistem kendali digital dan dapat
menyelesaikan laporan akhir praktikum ini hingga selesai dengan judul
“Perancangan Sistem Digital pada Plant Motor dan Posisi dengan Metode
Ziegler-Nichols menggunakan Matlab dan Arduino”. Sholawat dan salam
senantiasa tercurah limpahkan kepada Nabi Besar Muhammad SAW.
Tujuan pembuatan laporan akhir praktikum ini sebagai salah tugas akhir
praktikum pada mata kuliah Sistem Kedali Digital pada semester IV di Program
Studi D3 Teknik Elektronika, Jurusan Teknik Elektro, Politeknik Negeri
Bandung.
Selama pelaksanaan pembuatan laporan, penulis banyak mendapatkan
bantuan dan bimbingan dari berbagai pihak. Oleh karena itu penulis mengucapkan
banyak terima kasih kepada pihak – pihak berikut :
1. Orang tua dan keluarga yang selalu memberikan Do’a dan dukungan
moral serta motivasi yang luar biasa.
2. Bapak Feriyonika, S.T., MSc.Eng. selaku dosen pembimbing selama
pelaksanaan praktikum Sistem Kendali Digital yang telah
memberikan nasihat dan bimbingan yang sangat bermanfaat kepada
penulis dalam menyeleseikan laporan akhir ini.
3. Teman-teman EC-D3 2013,Terutama kelas 2B yang selalu ceria dan
bersemangat mengikuti praktikum ini sehingga penulis termotivasi
4. Seluruh pihak yang membantu dan mendukung yang tidak dapat
disebutkan satu persatu.
iii
Penulis berharap laporan akhir praktikum ini sesuai dengan yang diharapkan
serta bermanfaat baik untuk diri pribadi maupun pihak kampus. Namun penulis
menyadari dalam penyusunan laporan akhir ini masih jauh dari sempurna, masih
banyak kekurangan yang didasari keterbatasan penulis sendiri. Oleh karena itu,
penulis mohon maaf dan berharap adanya kritik serta saran dari semua pihak
yang dapat membangun demi terciptanya laporan akhir praktikum yang lebih
baik.
Akhir kata penulis berharap, laporan ini dapat memberikan manfaat
khususnya untuk penulis sendiri dan umumnya untuk pembaca guna dapat
membuat tulisan yang lebih baik lagi.
Bandung, Juli 2015
Penulis
iv
DAFTAR ISI
ABSTRAK................................................................................................................i
ABSTRACT.............................................................................................................ii
KATA PENGANTAR............................................................................................iii
DAFTAR ISI............................................................................................................v
DAFTAR GAMBAR.............................................................................................vii
DAFTAR TABEL...................................................................................................ix
BAB I PENDAHULUAN........................................................................................1
BAB II DASAR TEORI...........................................................................................2
2.1 Sistem kendali PID.........................................................................................2
2.1.1 Pengontrol Proporsional....................................................................3
2.1.2 Pengontrol Integral............................................................................4
2.1.3 Pengontrol Derivative........................................................................5
2.2 Metoda Tunning PID Ziegler Nichols.......................................................6
2.2.1 Metode ke-1 Ziegler-Nichols.............................................................7
2.2.2 Metode ke-2 Ziegler-Nichols.............................................................7
2.4 Cara Men-Tunning....................................................................................8
2.5 Matlab 2013...............................................................................................8
2.4 Arduino UNO............................................................................................8
BAB III METODELOGI PERANCANGAN........................................................12
3.1 Modul Sistem Pengendalian Motor.........................................................12
3.2 Modul Sistem Pengendalian Posisi.........................................................13
3.3 Spesifikasi Modul Sistem Pengendalian Motor dan Posisi.....................14
v
3.4 Diagram Blok..........................................................................................15
3.5 Alat dan Bahan........................................................................................16
3.6 Langkah Percobaan ( Metodologi Eksperimental )................................17
3.6.1 PID Sistem Pengendalian Motor dengan Simulink Matlab............17
3.6.2 PID Sistem Pengendalian Motor dengan Script Matlab.................20
3.6.3 PID Sistem Pengendalian Posisi dengan Simulink Matlab.............22
3.6.4 PID Sistem Pengendalian Posisi dengan Script Arduino................24
BAB IV DATA PENGUJIAN DAN ANALISA...................................................28
4.1 Data Pengujian.......................................................................................28
4.1.1 Desain Kendali ZN-Tipe 1..............................................................28
4.1.2 Desain Kendali ZN-Tipe 2...............................................................32
4.2 Analisa Hasil Percobaan..........................................................................34
4.2.1 Analisa Hasil Percobaan Desain Kendali Motor ZN-Tipe 1............34
4.2.2 Analisa Hasil Percobaan Desain Kendali Posisi ZN-Tipe 2............36
4.2.3 Analisa Hasil Percobaan Desain Kendali Posisi dengan Script
Arduino ..........................................................................................................37
BAB V....................................................................................................................40
KESIMPULAN DAN SARAN..............................................................................40
5.1 Kesimpulan..............................................................................................40
5.2 Saran........................................................................................................40
DAFTAR PUSTAKA............................................................................................41
vi
DAFTAR GAMBARGambar 2.1 Blok Diagram Kontroler PID Analog..................................................2
Gambar 2.2 Diagram blok kontroler proporsional..................................................3
Gambar 2.3 Proportional band dari pengontrol proporsional tergantung pada
penguatan.................................................................................................................4
Gambar 2.4 Kurva Sinyal Kesalahan E(T) Terhadap T Pada Pembangkit
Kesalahan Nol..........................................................................................................5
Gambar 2.5 Perubahan Keluaran Sebagai Akibat Penguatan Dan Kesalahan.........5
Gambar 2.6 Blok diagram pengontrol Derivative....................................................5
Gambar 2.7 Kurva waktu hubungan input-output pengontrol Derivative...............6
Gambar 2.8 Kurva Tanggapan Berbentuk S............................................................7
Gambar 2.9 Karakteristik Keluaran Suatu Sistem Dengan Penambahan Kp..........8
Gambar 2.10 Gambar 1. Overshoot 25%.................................................................8
Gambar 2.11 Kurva S...............................................................................................9
Gambar 2.12 Penentuan paameter L dan T..............................................................9
Gambar 2.13 Formula PID.......................................................................................9
Gambar 2.14 Sistem Teredam................................................................................10
Gambar 2.15 Sistem Tidak Teredam.....................................................................10
Gambar 2.16 Persamaan ZN-Tipe 2......................................................................11
Gambar 2.17 Osilasi Konsisten..............................................................................11
Gambar 2.18 Matlab 2013.....................................................................................12
Gambar 2.19 Arduino Uno.....................................................................................12
Gambar 3.1 Plant Pengendalian Motor..................................................................13
Gambar 3.2 Plant Pengendalian Motor..................................................................13
Gambar 3.3 Plant Pengendalian Posisi..................................................................14
Gambar 3.4 Blok Diagram.....................................................................................15
Gambar 3.5 Sistem Kendali Motor........................................................................18
Gambar 3.6 Simulink pada Matlab........................................................................18
Gambar 3.7 Pengaturan Lowwpass Filter..............................................................18
Gambar 3.8 Modul Controller PID........................................................................19
Gambar 3.9 Sistem Kendali Motor dengan Kontrol PID.......................................19
vii
Gambar 3.10 Plant Pengendalian Motor................................................................20
Gambar 3.11 Arduino dan Set Point menggunakan potensiometer.......................21
Gambar 3.12 Flowchart Kendali Motor.................................................................21
Gambar 3.13 Sistem Kendali Posisi.......................................................................22
Gambar 3.14 Simulink Pada MATLAB.................................................................23
Gambar 3.15 Pengaturan Lowpass Filter...............................................................23
Gambar 3.16 Modul Controller PID......................................................................24
Gambar 3.17 Sistem Kendali Posisi.......................................................................25
Gambar 3.18 Arduino dan Setpoint menggunakan potensiometer........................25
Gambar 3.19 Flowchart Sistem Kendali Posisi.....................................................26
Gambar 3.20 Serial Monitor pada Aplikasi Arduino.............................................26
Gambar 3.21 Shield Arduino.................................................................................27
Gambar 3.22 Shield Arduino dan LCD.................................................................27
Gambar 4.1 Respon Awal Kontrol Motor..............................................................28
Gambar 4.2 Menentukan Nilai L dan T.................................................................28
Gambar 4.3 Respon Gelombang Dari Tunning Hasil Perhitungan........................29
Gambar 4.4 Respon Gelombang Hasil Manual Tunning.......................................29
Gambar 4.5 Respon Awal Kontrol Motor..............................................................30
Gambar 4.6 Respon Kendali dan Tampilan Stopwatch pada Waktu Nyata ........30
Gambar 4.7 Rangkaian dengan filter.....................................................................31
Gambar 4.8 Respon Gelombang Manual Tunning Saat Setpoint Di Atur Acak Dan
Sembarang..............................................................................................................31
Gambar 4.9 Kurva Set Point dan Respon..............................................................32
Gambar 4.10 Menentukan Nilai Pcr......................................................................32
Gambar 4.11 Respon Gelombang Manual Tunning Saat Setpoint Di Atur Acak
Dan Sembarang......................................................................................................33
Gambar 4.12 Respon Gelombang Kontrol Posisi..................................................33
Gambar 4.13 Kurva Set Point dan Respon Hasil Manual Tunning.......................33
viii
DAFTAR TABELTabel 1 Penalaan Ziegler-Nichols metode ke-1.........................................................................7
Tabel 2 Penalaan Ziegler-Nichols metode ke-2.........................................................................8
Tabel 3 Acuan Men-Tunning...................................................................................................11
Tabel 4 Spesifikasi Modul Pengendalian Motor......................................................................15
Tabel 5 Spesifikasi Modul Pengendalian Posisi......................................................................15
Tabel 6 Hasil Perhitungan ZN-Tipe 1......................................................................................28
Tabel 7 Hasil Manual Tunning ZN-Tipe 1..............................................................................29
Tabel 8 Hasil Percobaan...........................................................................................................30
Tabel 9 Hasil Manual Tunning................................................................................................31
Tabel 10 Hasil Perhitungan ZN-Tipe 2....................................................................................32
Tabel 11 Hasil Manual Tunning ZN-Tipe 2............................................................................33
Tabel 12 Hasil Manual Tunning..............................................................................................34
ix
BAB I
PENDAHULUAN
Sistem kendali motor dc & posisi merupakan salah satu jenis pengendalian yang
banyak digunakan oleh industri-industri. Kendali motor dc & posisi merupakan dasar
pengendalian sistem yang menggunakan sensor ketinggian / kecepatan. Motor dc & posisi
dapat diaplikasikan pada industri-industri seperti penggulungan kain/penggulungan
benang[1]
menjadi faktor pendorong dalam industri menggunakan motor DC dan posisi sebagai
kontrol PLC untuk menggeser kekiri dan kekanan. Merupakan seperangkat alat
penggulungan kain/penggulungan benang [2] dan dengan sebuah controller. Kontroller
berfungsi untuk memastikan bahwa setiap proses tidak terjadi pengkusutan benang
PID ( Proportional-Integral-Derivative controller) merupakan kontroller untuk
menentukan presisi suatu sistem instrumentasi dengan karakteristik adanya umpan balik pada
sistem tersebut [3]. Pengontrol PID adalah pengontrol konvensional yang banyak dipakai
dalam dunia industri. Pemilihan kontroller bergantung pada sistem instrumentasi yang
digunakan. Untuk mendapatkan kontroller yang diingin dapat disimulasikan dengan
menggunakan aplikasi MATLAB[4].
Laporan praktikum Sistem Kendali Kontinu ini menggunakan algoritma PID untuk
mengontrol sebuah plant kendali posisi. Metoda mendesain kontrol PID yang digunakan
dalam praktikum ini ialah metoda Ziegler Nichols 1 dan 2. Dengan mendapatkan nilai Kp,
Ki, dan Kd, maka didapatkan pula desain dari metoda ZN-1 dan ZN-2. Desain kontroller
dapat dilakukan dengan men-tunning secara manual untuk mendapatkan hasil yang maksimal
dan sesuai dengan plant yang akan di kontrol.
1
BAB II
DASAR TEORI
2.1 Sistem Kendali PID
Tidak semua sistem yang dirancang dapat menghasilkan respon/output yang di
inginkan atau peracangan dengan perancangan.Dibutuhkan suatu pengendali untuk
mengurangi error yang didapat agar sistem bisa stabil sesuai dengan hasil ouput yang
diharapkan.Hasil sistem kendali yang didapat yang diinginkan serta mempercepat respon agar
bisa secepan mungkin mencapai hasil yang di inginkan (setpoint).
PID (dari singkatan bahasa Proportional,Integral,Derivative controller) merupakan
kontroler untuk menentukan presisi suatu sistem instrumentasi dengan karakteristik adanya
umpan balik pada sistem tesebut. Komponen kontrol PID ini terdiri dari tiga jenis yaitu
Proportional, Integratif dan Derivatif. Masing-masing aksi kontrol ini mempunyai
keunggulan-keunggulan tertentu sebagai berikut:
Setiap kekurangan dan kelebihan dari masing-masing pengontrol P, I dan D dapat
saling menutupi dengan menggabungkan ketiganya secara paralel menjadi pengontrol
proposional plus integral plus derivative (pengontrol PID). Elemen-elemen pengontrol P, I
dan D masing-masing secara keseluruhan bertujuan untuk mempercepat reaksi sebuah sistem,
menghilangkan offset dan menghasilkan perubahan awal yang besar.
Gambar 2.1 Blok Diagram Kontroler PID Analog
Karakteristik pengontrol PID sangat dipengaruhi oleh kontribusi besar dari ketiga
parameter P, I dan D. Pengaturan konstanta Kp, Ti, dan Td akan mengakibatkan penonjolan
sifat dari masing-masing elemen. Satu atau dua dari ketiga konstanta tersebut dapat diatur
2
lebih menonjol dibanding yang lain. Konstanta yang menonjol itulah akan memberikan
kontribusi pengaruh pada respon sistem secara keseluruhan .
2.1.1 Pengontrol Proporsional
Pengontrol proposional memiliki keluaran yang sebanding atau proposional dengan
besarnya sinyal kesalahan (selisih antara besaran yang di inginkan dengan harga aktualnya).
Secara lebih sederhana dapat dikatakan bahwa keluaran pengontrol proporsional merupakan
perkalian antara konstanta proposional dengan masukannya. Perubahan pada sinyal masukan
akan segeramenyebabkan sistem secara langsung mengeluarkan output sinyal sebesar
konstanta pengalinya.
Gambar 2.2 menunjukkan blok diagram yang menggambarkan hubungan antara
besaran setting, besaran aktual dengan besaran keluaran pengontrol proporsional. Sinyal
keasalahan (error) merupakan selisih antara besaran setting dengan besaran aktualnya.
Selisih ini akan mempengaruhi pengontrol, untuk mengeluarkan sinyal positif (mempercepat
pencapaian harga setting) atau negatif (memperlambat tercapainya harga yang diinginkan).
Gambar 2.1 Diagram blok kontroler proporsional
Pengontrol proposional memiliki 2 parameter, pita proposional (propotional band)
dan konstanta proporsional. Daerah kerja kontroler efektif dicerminkan oleh pita
proporsional sedangkan konstanta proporsional menunjukan nilai faktor penguatan sinyal
tehadap sinyal kesalahan Kp.
Hubungan antara pita proporsional (PB) dengan konstanta proporsional (Kp)
ditunjukkan secara persentasi oleh persamaan berikut:
PB= 1Kp
×100 %
menunjukkan grafik hubungan antara PB, keluaran pengontrol dan kesalahan yang
merupakan masukan pengontrol. Ketika konstanta proporsional bertambah semakin tinggi,
pita proporsional menunjukkan penurunan yang semakin kecil, sehingga lingkup kerja yang
dikuatkan akan semakin sempit.
3
Gambar 2.2 Proportional band dari pengontrol proporsional tergantung pada penguatan.
2.1.2 Pengontrol Integral
Pengontrol integral berfungsi menghasilkan respon sistem yang memiliki kesalahan
keadaan stabil nol. Jika sebuah plant tidak memiliki unsur integrator(1/s), pengontrol
proposional tidak akan mampu menjamin keluaran sistemdengan kesalahan keadaan
stabilnya nol. Dengan pengontrol integral, responsistem dapat diperbaiki, yaitu mempunyai
kesalahan keadaan stabilnya nol.
Pengontrol integral memiliki karaktiristik seperti halnya sebuah integral.Keluaran
sangat dipengaruhi oleh perubahan yang sebanding dengan nilai sinyalkesalahan. Keluaran
pengontrol ini merupakan penjumlahan yang terus menerusdari perubahan masukannya.
Kalau sinyal kesalahan tidak mengalami perubahan,eluaran akan menjaga keadaan seperti
sebelum terjadinya perubahan masukan.
Sinyal keluaran pengontrol integral merupakan luas bidang yang dibentuk oleh kurva
kesalahan penggerak. Sinyal keluaran akan berharga sama dengan harga sebelumnya ketika
sinyal kesalahan berharga nol. Gambar 2.4 menunjukkan contoh sinyal kesalahan yang
dimasukan ke dalam pengontrol integral dan keluaran pengontrol integral terhadap
perubahan sinyal kesalahan tersebut.
4
Gambar 2.3 Kurva Sinyal Kesalahan E(T) Terhadap T Pada Pembangkit Kesalahan Nol
Pengaruh perubahan konstanta integral terhadap keluaran integral ditunjukkan oleh
Gambar 2.5. Ketika sinyal kesalahan berlipat ganda, maka nilai laju perubahan keluaran
pengontrol berubah menjadi dua kali dari semula. Jika nilai 10 konstanta integrator berubah
menjadi lebih besar, sinyal kesalahan yang relatif kecil dapat mengakibatkan laju keluaran
menjadi besar .
Gambar 2.4 Perubahan Keluaran Sebagai Akibat Penguatan Dan Kesalahan
2.1.3 Pengontrol Derivative
Keluaran pengontrol Derivative memiliki sifat seperti halnya suatu operasi
differensial. Perubahan yang mendadak pada masukan pengontrol, akan mengakibatkan
perubahan yang sangat besar dan cepat. Gambar 2.6 menunjukkan blok diagram yang
menggambarkan hubungan antara sinyalckesalahan dengan keluaran pengontrol.
Gambar 2.5 Blok diagram pengontrol Derivative
5
Gambar 2.7 menyatakan hubungan antara sinyal masukan dengan sinyal keluaran
pengontrol Derivative. Ketika masukannya tidak mengalami perubahan, keluaran pengontrol
juga tidak mengalami perubahan, sedangkan apabila sinyal masukan berubah mendadak dan
menaik (berbentuk fungsi step), keluaran menghasilkan sinyal berbentuk impuls. Jika sinyal
masukan berubah naik secara perlahan (fungsi ramp), keluarannya justru merupakan fungsi
step yang besar magnitudnya sangat dipengaruhi oleh kecepatan naik dari fungsi ramp dan
faktor konstanta diferensialnya.
Gambar 2.6 Kurva waktu hubungan input-output pengontrol Derivative
Berdasarkan karakteristik pengontrol tersebut, pengontrol derivative umumnya
dipakai untuk mempercepat respon awal suatu sistem, tetapi tidak memperkecil kesalahan
pada keadaan stabilnya. Kerja pengontrol derivative hanyalah efektif pada lingkup yang
sempit, yaitu pada periode peralihan. Oleh sebab itu pengontrol derivative tidak pernah
digunakan tanpa ada pengontrol lain sebuah sistem (Sutrisno, 1990, 102).
2.2 Metoda Tunning PID Ziegler Nichols
Metoda penentuan parameter pengontrol PID Ziegler Nichols memiliki kelebihan
dibandingkan dengan metoda klasik. Salah satu kelebihan tersebut adalah tidak
ditekankannya penurunan model matematik komponen yang akan diatur (plant). Perhitungan
parameter-parameter pengontrol Proportional, Integral, dan Diferential PID hanya dilakukan
untuk menentukan ultimate gain Ku dan ultimate periode Tu dari respon step sebuah plant.
Penalaan parameter kontroller PID selalu didasari atas tinjauan terhadap karakteristik yang
diatur (plant). Metoda ini didasarkan pada reaksi plant yang dikenai seuatu perubahan.
6
2.2.1 Metode ke-1 Ziegler-Nichols
Metode ke-1 didasarkan pada respon plant terhadap masukan tangga dalam kalang
terbuka. Plant yang tidak mempunyai integrator, menghasilkan kurva tanggapan terhadap
masukan tangga seperti kurva huruf S pada Gambar 2. Kurva tanggapan plant digunakan
untuk mencari waktu tunda L dan konstanta waktu T.
Gambar 2.7 Kurva Tanggapan Berbentuk S.
Parameter-parameter yang didapat dari kurva reaksi digunakan untuk menentukan parameter parameter pengendali PID berdasarkan tetapan empiris Zielger-Nichols. Rumus-rumus untuk parameter pengendali menggunakan metode kurva reaksi ditabelkan pada Tabel 1.
Tabel 1 Penalaan Ziegler-Nichols metode ke-1
Pengendal
i
Kp Ti Td
P 1/a - -PI 0,9 /a 3L -PID 1,2 /a 2L L/2
2.2.2 Metode ke-2 Ziegler-Nichols
Pada metode ke-2, penalaan dilakukan dalam kalang tertutup dimana masukan
referensi yang digunakan adalah fungsi tangga (step). Pengendali pada metode ini hanya
pengendali proporsional. Kp, dinaikkan dari 0 hingga nilai kritis Kp, sehingga diperoleh
keluaran yang terus-menerus berosilasi dengan amplitudo yang sama. Nilai kritis Kp ini
disebut sebagai ultimated gain.
Tanggapan keluaran yang dihasilkan pada 3 kondisi penguatan proporsional
ditunjukkan pada Gambar 3. Sistem dapat berosilasi dengan stabil pada saat Kp = Ku.
7
Gambar 2.8 Karakteristik Keluaran Suatu Sistem Dengan Penambahan Kp
Nilai ultimated period, Tu, diperoleh setelah keluaran sistem mencapai kondisi yang
terus menerus berosilasi. Nilai perioda dasar, Tu, dan penguatan dasar, Ku, digunakan untuk
menentukan konstanta-konstanta pengendali sesuai dengan tetapan empiris Ziegler-Nichols
pada Tabel 2.Tabel 2 Penalaan Ziegler-Nichols metode ke-2
Pengendali
Kp Ti Td
P Ku/2 - -PI 2Ku /5 4Tu / 5 -PID 3Ku / 5 Tu / 2 3Tu/25
2.3 Cara Men-Tunning
metoda tuning PID controller untuk menentukan nilai proportional gain Kp, integral
time Ti, dan derivative time Td berdasarkan karakteristik respon transient dari sebuah plant
atau sistem. Metoda ini akan memberikan nilai overshoot sebesar 25% pada step response,
seperti gambar di bawah.
Gambar 2.9 Gambar 1. Overshoot 25%
Metoda ini terdiri dari 2 macam :
8
a. Nilai PID diperoleh dari hasil percobaan dengan masukan unit-step, hasilnya nanti
akan terbentuk kurva berbentuk huruf S, lihat gambar 2. Jika kurva ini tidak terbentuk
maka metoda ini tidak bisa diterapkan. Kurva bentuk S memiliki karakteristik dengan
2 buah konstanta, yaitu waktu tunda L dan time constant T. Kedua parameter tersebut
diperoleh dengan menggambar garis tangensial pada titik infleksi kurva S, lihat
gambar 3. Garis tangensial tersebut akan berpotongan dengan garis time axis dan
garis c(t) = K. Dari kurva tersebut kita bisa melakukan pendekatan fungsi transfer
dalam first order sebagai berikut :
Gambar 2.10 Kurva S
Gambar 2.11 Penentuan paameter L dan T
Gambar 2.12 Formula PID
b. Pada metoda kedua ini, percobaan dilakukan dengan menggunakan proportional band
saja. Nilai Kp dinaikkan dari 0 hingga tercapai nilai Kp yang menghasilkan osilasi
yang konsisten. Nilai controller gain ini disebut sebagai critical gain (Kcr). Jika Kp ini
9
terlalu kecil, sinyal output akan teredam mencapai nilai titik keseimbangan setelah
ada gangguan, seperti terlihat di bawah ini.
Gambar 2.13 Sistem Teredam
Sebaliknya, jika Kp-nya terlalu besar, osilasinya akan tidak stabil dan membesar, seperti gambar di bawah
Gambar 2.14 Sistem Tidak Teredam
Jika dengan metoda ini tidak diperoleh osilasi yang konsisten, maka metoda ini tidak
dapat dilakukan. Dari metode ini akan diperoleh nilai critical gain Kcr dan periode kritis Pcr,
lihat gambar 6 dan tabel 2. Berdasarkan nilai ini, kita dapat menentukan nilai parameter Kp,
Ti, dan Td berdasarkan rumus di bawah :
10
Gambar 2.15 Persamaan ZN-Tipe 2
Gambar 2.16 Osilasi Konsisten
Tabel 3 Acuan Men-Tunning
11
2.4. Matlab 2013
MATLAB (Matrix Laboratory) adalah sebuah program untuk analisis dan komputasi numerik dalam artian merupakan suatu pemograman matematik yang berbentuk matrix.Pada awalnya ,program ini merupakan interface untuk koreksi rutin-rutin dan dikembangkan menggunakan bahasa FORTRAN namun sekarang merupakan produk komersial dari perusahaan Mathworks,inc.Dan selanjutnya dikembangkan menggunakan bahasa C++ dan assembler
Gambar 2.18 Matlab 2013
Matlab telah berkembang menjadi evironment pemrograman yang canggih yang berisi fungsi-fungsi biult-in yang tugasnya mengolah sinyal ,aljabar linier,dan kalkulasi matematis lainya
2.5. Arduino UNO
Feri Djuandi mengatakan bahwa Arduino tidak hanya sekedar sebuah alat pengembangan, tetapi ia adalah kombinasi dari hardware, bahasa pemrograman dan Integrated Development Environment (IDE) yang canggih. IDE adalah sebuah software yang sangat berperan untuk menulis program, meng-compile menjadi kode biner dan meng-upload ke dalam memory microcontroller. Ada banyak projek dan alat-alat dikembangkan oleh akademisi dan profesional dengan menggunakan Arduino, selain itu juga ada banyak modul-modul pendukung (sensor, tampilan, penggerak dan sebagainya) yang dibuat oleh pihak lain untuk bisa disambungkan dengan Arduino. Arduino berevolusi menjadi sebuah platform karena ia menjadi pilihan dan acuan bagi banyak praktisi
.
Gambar 2.19 Arduino Uno
12
BAB III
METODELOGI PERANCANGAN
3.1 Modul Sistem Pengendalian Motor
Gambar 3.1 Plant Pengendalian Motor
Gambar 3.2 Plant Pengendalian Motor
13
Modul Sistem Pengendalian Motor merupakan sebuah plant yang terdiri atas
motor dc. Prinsip kerja dari modul ini ialah input didapatkan secara manual dari
potensiometer yang terdapat pada motor driver, atau didapatkan dari setpoint.
Tegangan input akan menggerakkan motor dc. Sensor motor yang terdapat pada
modul ini akan mengeluarkan output 1V setiap perubahan 1000rpm maka set point
yang dapat diatur antara 0V sampai 2V.
3.2 Modul Sistem Pengendalian Posisi
Gambar 3.3 Plant Pengendalian Posisi
Modul Sistem Pengendalian Posisi merupakan sebuah plant yang terdiri atas
motor servo. Prinsip kerja dari modul ini ialah input didapatkan secara manual dari
potensiometer yang terdapat pada motor driver, atau didapatkan dari setpoint.
Tegangan input akan menggerakkan motor servo. Sensor posisi yang terdapat pada
modul ini akan mengeluarkan output 1V setiap perubahan 1cm.
14
3.3 Spesifikasi Modul Sistem Pengendalian Motor dan posisi Tabel 4 Spesifikasi Pengendalian Motor Tabel 5 Spesifikasi Pengendalian Posisi
Catu Daya 15 Volt
Aktuator Motor DC
Sensor Sensor Posisi
( 1V / 1000 rpm)
Kecepatan
Maksimum
2000 rpm
Kecepatan
Minimum
0 rpm
3.4 Diagram Blok
Gambar 3.4 Blog Diagram pengendali
Keterangan:
1. Blok input terdiri dari modul catu daya dimana catu daya memberi supply
tegangan untuk seluruh modul teg. Sebesar +15V.
2. Blok proses terdiri dari modul Reverence Variabel Generator (setpoint), modul
PID dan modul (penguat daya).
3. Blok output merupakan output dari plant yang merupakan modul level kendali air.
15
Catu Daya 15 Volt
Aktuator Motor Servo
Sensor Sensor Posisi
( 1V / 1 cm)
Posisi
Maksimum
5 cm
Posisi
Minimum
-5cm
Catu DayaSet
point PIDPenguat
Daya Plant
3.5 Alat Dan Bahan
1. Power Supply – PS-12
2. Reference Variable Generator – RVG-1
3. Power Amplifier – PA-1
4. PID Controller – PID-1
5. Motor Generator – MGS-1
6. LDM-3
7. ODT-1
8. Multimeter
9. Arduino
10. Laptop
11. Konektor
12. Kabel Penghubung
13. Potensiometer
14. LCD 16X2
15. Shield Arduino
16. Resistor
17. Kapasitor
16
3.6 Langkah Percobaan ( Metodologi Eksperimental )
3.6.1 PID Sistem Pengendalian Motor dengan Simulink Matlab
Berikut langkah percobaan untuk mendesain PID sistem pengendalian motor
menggunakan simulink Matlab :
1. Mempersiapkan alat dan bahan yang akan digunakan.
2. Memeriksa dan memastikan alat dan modul yang digunakan dalam kondisi
baik dengan cara mengukur menggunakan multimeter. Memeriksa setiap
output dari tiap modul.
3. Mengintalasi modul berdasarkan gambar menggunakan jummper. Modul Catu
Daya,Modul Set Point, Modul Penguat Daya, dan Modul Sistem Pengendali
Motor.
Gambar 3.5 Sistem Kendali Motor
4. Menyalakan laptop.
5. Menyiapkan program MATLAB dan ARDUINO yang sudah diinstal
sebelumnya.
6. Menghubungkan Arduino ke laptop/PC.
7. mengupload file adio.pde pada arduino.
8. mengatur agar arduino terhubung pada MATLAB.
9. Desain pada simulink MATLAB seperti gambar di bawah.
17
Gambar 3.6 Simulink Pada MATLAB
10. Pada Lowpass Filter atur seperti pada gambar berikut.
Gambar 3.7 Pengaturan Lowpass Filter
11. Menyambungkan port A0 pada output setpoint dan A5 pada output sistem
kendali posisi.
12. Mengatur set point sesuai dengan yang diinginkan.
13. Menjalankan Simullink dan menjalankan plant.
14. Lihat gelombangnya pada scope.
15. Jika sudah didapat gambar gelombangnya selanjutnya ketikan editscope pada
MATLAB lalu enter, lalu pada scope tersebut pilih tab edit dan klik figure
properties.
18
16. Lalu edit warna tampilannya dan buat garis seperti gambar berikut dari situ
akan didapat nilai L dan T
17. Menghitung nilai Kp, Ki, dan Kd.
18. Mengatur pada modul PID sesuai dengan nilai Kp, Ki, dan Kd yang telah
dihitung.
19. Mengamati dan mencatat hasil dari desain ZN tipe 1.
20. Mengatur nilai Kp dan Kd untuk mendapatkan hasil desain yang bagus
(manual tunning).
Gambar 3.8 Modul Controller PID
Gambar 3.9 Sistem Kendali Motor dengan Controller PID
19
Langkah percobaan untuk mendesain dengan menggunakan ZN tipe 2
sama halnya dengan ZN tipe 1, hanya saja pada menentukan niai Kp nya yang
berbeda.
3.6.2 PID Sistem Pengendalian Motor dengan Script Matlab
Berikut langkah percobaan untuk mendesain PID sistem pengendalian motor
menggunakan script Matlab :
1. Mempersiapkan alat dan bahan yang akan digunakan.
2. Memeriksa dan memastikan alat dan modul yang digunakan dalam kondisi
baik dengan cara memeriksa menggunakan multimeter. Memeriksa setiap
output dari tiap modul.
3. Merangkai modul berdasarkan gambar. Modul Catu Daya, Modul Penguat
Daya, dan Modul Sistem Pengendali Motor.
Gambar 3.10 Sistem Kendali Motor
4. Set Point menggunakan potensiometer. Potensiometer Kaki 1 dihubungkan ke
pin ground pada Arduino, kaki 2 dihubungkan ke pin Analog Input A0 pada
Arduino, kaki 3 dihubungkan ke pin +5V pada Arduino.
5. Analog output plant motor dihubungkan ke pin Analog Input A5 pada
Arduino. Digital Input (PWM) Pin 6 pada Arduino dihubungkan ke + pada
Modul PID, lalu Digital Input (PWM) Pin 13 dihubungkan ke pin 10 pada
Arduino.
20
Gambar 3.11 Arduino dan Set Point menggunakan potensiometer
6. Menyalakan laptop.
7. Menyiapkan program MATLAB dan ARDUINO yang sudah diinstal
sebelumnya.
8. Menghubungkan Arduino ke laptop/PC.
9. Mengupload file adio.pde pada arduino.
10. Mengatur agar arduino terhubung pada MATLAB.
11. Membuat script program pada MATLAB sesuai flow chart berikut.
Gambar 3.12 Flowchart Sistem Kendali Motor
21
12. Jalankan script program.
13. Rangkaian dapat bekerja ketika pin 10 dan pin 13 terhubung, jika ingin
dimatikan lepas pin 13 pada Arduino, jika ingin dijalankan hubungkan
kembali pada pin 13 lalu jalankan kembali script program pada MATLAB.
14. Mengatur pada modul PID sesuai dengan nilai Kp, Ki, dan Kd yang telah
dihitung.
15. Mengamati dan mencatat hasil dari desain ZN tipe 1.
16. Mengatur nilai Kp dan Kd untuk mendapatkan hasil desain yang bagus
(manual tunning).
3.6.3 PID Sistem Pengendalian Posisi menggunakan Simulink Matlab
Berikut langkah percobaan untuk mendesain PID sistem pengendalian posisi :
1. Mempersiapkan alat dan bahan yang akan digunakan.
2. Memeriksa/memastikan alat dan modul yang digunakan dalam kondisi baik
dengan cara mengukur menggunakan multimeter. Memeriksa setiap output
dari tiap modul.
3. Merangkai modul berdasarkan gambar menggunakam jumper. Modul Catu
Daya,Modul Set Point, Modul PID, Modul Penguat Daya, dan Modul Sistem
Pengendali Posisi.
Gambar 3.13 Sistem Kendali Posisi
4. Menyalakan laptop.
5. Menyiapkan program MATLAB dan ARDUINO yang sudah diinstal
sebelumnya.
6. Menghubungkan Arduino ke laptop/PC.
22
7. mengupload file adio.pde pada arduino.
8. mengatur agar arduino terhubung pada MATLAB.
9. Desain pada simulink MATLAB seperti gambar di bawah.
Gambar 3.14 Simulink Pada MATLAB
10. Pada Lowpass Filter atur seperti pada gambar berikut.
Gambar 3.15 Pengaturan Lowpass Filter
11. Menyambungkan port A0 pada output setpoint dan A5 pada output sistem
kendali posisi.
12. Mengatur set point sesuai dengan yang diinginkan.
13. Menjalankan Simullink dan menjalankan plant.
14. Lihat gelombangnya pada scope.
23
15. Jika sudah didapat gambar gelombangnya selanjutnya ketikan editscope pada
MATLAB lalu enter, lalu pada scope tersebut pilih tab edit dan klik figure
properties.
16. Lalu edit warna tampilannya dan buat garis seperti gambar berikut dari situ
akan didapat nilai L dan T
17. Menghitung nilai Kp, Ki, dan Kd.
18. Mengatur pada modul PID sesuai dengan nilai Kp, Ki, dan Kd yang telah
dihitung.
19. Mengamati dan mencatat hasil dari desain ZN tipe 1.
20. Mengatur nilai Kp dan Kd untuk mendapatkan hasil desain yang bagus
(manual tunning).
Gambar 3.16 Modul Controller PID
3.6.4 PID Sistem Pengendalian Posisi dengan Script Arduino
Berikut langkah percobaan untuk mendesain PID sistem pengendalian posisi
menggunakan script Matlab :
1. Mempersiapkan alat dan bahan yang akan digunakan.
2. Memeriksa dan memastikan alat dan modul yang digunakan dalam kondisi
baik dengan cara memeriksa menggunakan multimeter. Memeriksa setiap
output dari tiap modul.
3. Merangkai modul berdasarkan gambar. Modul Catu Daya, Modul Set Point,
Modul PID, Modul Penguat Daya, dan Modul Sistem Pengendali Posisi.
24
Gambar 3.17 Sistem Kendali Posisi
4. Mengatur Modul Set Point menjadi 2,5V dan Kp = 4 lalu Matikan (off-kan) Ti
dan Td nya agar pada keluaran menjadi 10V
5. Set Point menggunakan potensiometer. Potensiometer Kaki 1 dihubungkan ke
pin ground pada Arduino, kaki 2 dihubungkan ke pin Analog Input A0 pada
Arduino, kaki 3 dihubungkan ke pin +5V pada Arduino.
Gambar 3.18 Arduino dan Set Point menggunakan potensiometer
6. Analog output plant motor dihubungkan ke pin Analog Input A4, pin Analog
Input A0 dihubungkan ke + pada Modul PID.
7. Mengatur set point sesuai dengan yang diinginkan.
8. Menyalakan laptop dan membuka aplikasi arduino.
9. Membuat script program pada Arduino sesuai flow chart berikut.
25
Gambar 3.19 Flowchart Sistem Kendali Posisi
10. Upload program dan jalankan lalu lihat pada serial monitor untuk memastikan
tampilan setpoint dan feedback.
Gambar 3.20 Serial Monitor pada aplikasi Arduino
11. Memasangkan shield Arduino dan menampilkan setpoint dan feedback pada
LCD 16X2.
26
Gambar 3.21 Shield Arduino
Gambar 3.22 Shield Arduino dan LCD
12. Membuat script program untuk ditampilkan pada lcd.
13. Upload program dan jalankan lalu lihat pada lcd untuk memastikan tampilan
setpoint dan feedback.
14. Mengatur nilai Kp, Ki, dan Kd yang telah dihitung pada script program.
15. Mengamati dan mencatat hasil dari desain ZN tipe 1.
16. Mengatur nilai Kp, Ki, dan Kd yang telah dihitung pada script program untuk
mendapatkan hasil desain yang bagus (manual tunning).
27
BAB IV
DATA PENGUJIAN DAN ANALISA
4.1 Data Pengujian
4.1.1 Desain Kendali Motor dengan ZN-Tipe 1
Gambar 4.1 Respon Awal Kontrol Motor
Gambar 4.2 Menentukan nilai L dan T
Tabel 5 Hasil Perhitungan ZN-Tipe 1
28
L T Kp Ti Td Ki Kd0.2
8 2.8 120.5
60.1
421.4285
71.6
8
Keterangan : 100 detik di matlab = 14 detik waktu nyata
Gambar 4.3 Respon Gelombang Dari Tunning Hasil Perhitungan
Gambar 4.4 Respon Gelombang Manual Tunning Saat Setpoint Di Atur Acak Dan Sembarang
Tabel 6 Hasil Manual Tunning ZN-Tipe 1
29
Kp Ti Td Ki Kd
6 2.7 0 2.22 0
Keterangan : 100 detik di matlab = 14 detik waktu nyata
Gambar 4.5 Respon Awal Kontrol Motor
Gambar 4.6 respon kendali dan tampilan stopwatch pada waktu nyata.
Tabel 8 Hasil Percobaan
Kp Ti Td Ki Kd
6 2.7 0 2.22 0
Karena pada kendali masih terdapat noise maka di tambahkan komponen
resistor dan kapasitor sebagai penyaringan (filter). Sebelum merangkai lepas
terlebih dahulu usb Arduino pada laptop. Untuk mengetahui nilai R dan C
maka dapat diketahui dengan rumus fc = 1
2 πRC dan telah didapat fc = 3,454
maka dengan mencari nilai R dan C menggunakan permisalan R = 100Ω
maka C = 1
2 π x100 Ω x3.454 maka C = 470µF. Setelah diketahui R dan C
selanjutnya rangkai seperti gambar berikut.
30
Gambar 4.7 Rangkaian dengan filter
Gambar 4.8 Respon Gelombang Manual Tunning Saat Setpoint Di Atur Acak Dan Sembarang
Tabel 9 Hasil Manual Tunning
Kp Ti Td Ki Kd
6 4 0 1.5 0
31
4.1.2 Desain Kendali Posisi dengan ZN-Tipe 2
Gambar 4.9 Kurva Set Point Dan Respon (Mulai Berosilasi)
Gambar 4.10 Menentukan Nilai Pcr (Mulai Berosilasi)
Tabel 10 Hasil Tunning Perhitungan ZN-Tipe 2
Kcr Pcr Kp Ti Td Ki Kd220 1.932 132 0.966 0.2415 136.646 31.878
Gambar 4.11 Respon Gelombang Manual Tunning Saat Setpoint Di Atur Acak
32
Tabel 11 Hasil Manual Tunning ZN-Tipe 2
Kp Ti Td Ki Kd
150 2.7 0.1 55.5556 15
Gambar 4.12 Respon Gelombang Kontrol Posisi menggunakan script Arduino
Kp = 150 ,Ti,Td,Ki,Kd=0
Gambar 4.5 Kurva Set Point dan Respon Hasil Manual Tunning
Kontrol Posisi dengan Script Arduino
Tabel 12 Hasil Manual Tunning menggunakan Script Arduino
Kp Ti Td Ki Kd
0,3 2,1 0,525 0,14285714 0,1575
4.2.1 Analisa Hasil Percobaan Desain Kendali Motor dengan ZN-Tipe 1
Didapat nilai x1 = 2.6 ; x2 = 23.07
Keterangan : 100 detik di Matlab = 14 detik waktu nyata
Maka nilai x1 dan x2 adalah
x1 = 146 x 0,082 = 11,972
33
x2 = 352 x 0,082 = 28,864
T = x2 – x1
= 3.2298 – 0.364
= 2.86
L = (2.6 – 0.6) x 14100
= 0.28
Kp = 1.2 x (LT )
= 1.2 x (0.282.8 )= 12
Ti = 2 x L
= 2 x 0.28 = 0.56
Td = 0.5 x L
= 0.5 x 0.28 = 0.14
Ki = KpTi
= 12
0.56 = 21.42857
Kd = Kp x Td
= 12 x 0.14 = 1.68
Nilai Kp , Ki, dan Kd setelah di Manual Tunning sehingga mendapatkan
respon yang baik adalah sebagai berikut :
KP = 6
Ti = 2.7 ; Ki = 2.22
Td = 0 ; Kd = 0
Berikut ini adalah script program kendali motor dengan Matlab :
34
4.2.2 Analisa Hasil Percobaan Desain Kendali Posisi dengan ZN-Tipe 2
Analisa percobaan 1 pada saat mulai osilasi :
Kp = 0.6 x Kcr = 0.6 x 220 = 132
35
Ti = 0,5 x Pcr= 0,5 x 1.932= 0.966
Td = 0,125 x Pcr= 0,125 x 1.932= 0.2415
Ki = KpTi
= 132
0.966= 136.646
Kd = Kp x Td= 132 x 0.2415= 31.878
Nilai Kp , Ki, dan Kd setelah di Manual Tunning sehingga mendapatkan
respon yang baik adalah sebagai berikut :
KP = 150
Ti = 2.7 ; Ki = 55.5556
Td = 0.1 ; Kd = 15
Analisa percobaan 2 pada saat mulai osilasi :
Kp = 0.6 x Kcr = 0.6 x 450 = 270
Ti = 0,5 x Pcr= 0,5 x 7.84= 3.92
Td = 0,125 x Pcr= 0,125 x 7.84= 0.98
Ki = KpTi
= 2703.92
36
= 68.87755
Kd = Kp x Td= 270 x 0.98= 246.6
Nilai Kp , Ki, dan Kd setelah di Manual Tunning sehingga mendapatkan
respon yang baik adalah sebagai berikut :
KP = 200
Ti = 0.57 ; Ki = 350.877
Td = 2.9; Kd = 580
4.2.3 Analisa Hasil Percobaan Desain Kendali Kendali Posisi menggunakan script
Arduino
Analisa pada saat mulai percobaan :
KP = 150
Ti = 0; Ki = 0
Td = 0 ; Kd = 0
Nilai Kp , Ki, dan Kd setelah di Manual Tunning sehingga mendapatkan
respon yang baik adalah sebagai berikut :
KP = 0.3
Ti = 2.1 ; Ki = 0.14285714
Td = 0.525; Kd = 0.1575
Berikut ini adalah script program kendali posisi dengan Arduino :
37
38
Script program dibawah ini untuk menampilkan set point dan respon pada lcd
sebagai berikut :
Pada script paling atas tambahkan :
Pada script Void Setup tambahkan :
Pada script Void Loop tambahkan :
39
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
Berdasarkan percobaan yang telah dilakukan dapat diambil kesimpulan antara lain :
1. Didapatkan perubahan nilai pada beberapa aspek untuk mendapatkan hasil desain
yang baik pada metoda desain ZN-Tipe 1 pada Kendali Motor. Aspek tersebut
antara lain : a) berkurangnya nilai Kp sebesar 6. b) bertambahnya nilai Td sebesar
2.14. c) dan berkurangnya nilai Td sebesar 0.14 atau nilai Td menjadi 0.
2. Pada metoda desain ZN-Tipe 1, dengan menaikkan nilai Kp, Td, dan Kd maka
dapat menurunkan overshoot dan mengurangi risetime. Terlihat pada gambar
hasil desain yang di tunning secara manual.
3. Pengaturan Set Point menggunakan potensiometer maka di dapatkan noise pada
respon hasil tuning, maka digunakan penyaringan (filter) agar tidak terdapat noise
pada hasil tuning.
4. Pada metoda desain ZN-Tipe 2 Kendali Posisi didapatkan perubahan dalam
beberapa aspek yaitu bertambahnya nilai Kp, bertambahnya nilai Ki dan
berkurangnya nilai Kd.
5. Metoda desain ZN-Tipe 2 berbanding terbalik dengan ZN-Tipe 1. untuk
menghasilkan desain kendali yang baik maka pada ZN-Tipe 2 harus menurunkan
nilai Kp, Ti, dan Kd.
6. Untuk dapat mendesain kendali baik dibutuhkan ketelitian dan kesabaran serta
insting seorang engineer.
6.2 Saran
Beberapa saran dari penulis untuk praktikum sistem kendali yaitu :
1. Setiap modul yang digunakan dirawat dan dijaga kondisinya agar ketika praktikum dapat berjalan dengan lancar.
2. Setiap mahasiswa mempunyai handbook praktikum agar hasil praktikum dapat tersusun rapih.
40
DAFTAR PUSTAKA
[1] Zen, R. (2008). Pemodelan Sederhana. - , 1.
[2]Steven. (2011). Perancangan simulator lift gedung 6 lantai menggunakan Mikrokonttroller ATMega 8535. Makalah seminar tugas besar , 3.
[3]Tama, P. E. (2013). PID (proportional-Integral-Derivative) Controller.
[4]
Ali, M. (2004). Pembelajaran Perancangan Sistem Kontrol PID Dengan Software MATLAB.
Metoda Tunning Ziegler Nichols. (2011, Mei 9). Dipetik January 11, 2015, dari Sistem Instrumentasi dan Kontrol: http://instrumentationsystem.blogspot.com/2011/05/metoda-tuning-ziegler-nichols.html
Wijaya, E. C. (2004). Auto Tuning PID Berbasis Metode Osilasi Ziegler-Nichols Menggunakan Mikrokontroler AT89S52 pada Pengendalian Suhu.
41