GRAFIK PID CONTROLLER

PENGENDALIAN PROSES 01

OLEH:

Chandra Dewi Rosalina/1306405710

Clarissa Ancella/1306370644

Dania Alfis Firdausyah/1306370511

Priska Jesika Monangin/1306370726

Yuni Dwi Lestari/1306370575

DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS INDONESIA

Tugas :

Buat grafik pengendalian PID Controller dengan menggunakan ‘’Mathlab’’,

yaitu :

1. Proportional Controller

2. Integral Controller

3. Proportional-Integral Controller

4. Proportional-Integral-Derivatif Controller

Jawab :

Masukan INPUT kedalam program Mathlab untuk berbagai parameter

yang diperlukan untuk setiap strategi pengendalian.

Proportional Controller

Kc= input('Masukkan Harga Kc: '); Kd= input('Masukkan Harga Kd: '); Kp= input('Masukkan Harga Kp: '); thau= input('Thau: ');

Gc= tf(Kc); GvGp= tf(Kp,[thau^3 3*thau^2 3*thau^1]); Gs= (1); Gd= tf(Kd,[thau^3 3*thau^2 3*thau^1]); n= Gd; d= 1+Gc*GvGp*Gs; % SERVO (Setpoint) G=n/d; t= 0:0.1:100; step(G,t) [y,t]=step(G,t); n= length(t);

Integral Controller

Kc= input('Masukkan Harga Kc: '); Kd= input('Masukkan Harga Kd: '); Kp= input('Masukkan Harga Kp: '); Ti= input('Masukkan Harga Ti: '); thau= input('Thau: ');

Gc= tf(Kc,[Ti 0]); GvGp= tf(Kp,[thau^3 3*thau^2 3*thau^1]); Gs= (1); Gd= tf(Kd,[thau^3 3*thau^2 3*thau^1]);

n= Gd; d= 1+Gc*GvGp*Gs; % SERVO (Setpoint) G=n/d; t= 0:0.1:100; step(G,t) [y,t]=step(G,t); n= length(t);

Derivative Controller

Kc= input('Masukkan Harga Kc: '); Kd= input('Masukkan Harga Kd: '); Kp= input('Masukkan Harga Kp: '); Td= input('Masukkan Harga Td: '); thau= input('Thau: ');

Gc= tf([Kc*Td 0],1); GvGp= tf(Kp,[thau^3 3*thau^2 3*thau^1]); Gs= (1); Gd= tf(Kd,[thau^3 3*thau^2 3*thau^1]); n= Gd; d= 1+Gc*GvGp*Gs; % SERVO (Setpoint) G=n/d; t= 0:0.1:100; step(G,t) [y,t]=step(G,t); n= length(t);

Proportional-Integral Controller

Kc= input('Masukkan Harga Kc: '); Kd= input('Masukkan Harga Kd: '); Kp= input('Masukkan Harga Kp: '); Ti= input('Masukkan Harga Ti: '); thau= input('Thau: ');

Gc= Kc*tf ([Ti 1],[Ti 0]); GvGp= tf(Kp,[thau^3 3*thau^2 3*thau^1]); Gs= (1); Gd= tf(Kd,[thau^3 3*thau^2 3*thau^1]); n= Gd; d= 1+Gc*GvGp*Gs; % SERVO (Setpoint) G=n/d; t= 0:0.1:100; step(G,t) [y,t]=step(G,t); n= length(t);s

Proportional-Integral-Derivatif Controller

Kc= input('Masukkan Harga Kc: '); Kd= input('Masukkan Harga Kd: '); Kp= input('Masukkan Harga Kp: '); Ti= input('Masukkan Harga Ti: '); Td= input('Masukkan Harga Td: '); thau= input('Thau: ');

Gc= Kc*tf ([Ti*Td Ti 1],[Ti 0]); GvGp= tf(Kp,[thau^3 3*thau^2 3*thau^1]); Gs= (1); Gd= tf(Kd,[thau^3 3*thau^2 3*thau^1]); n= Gd; d= 1+Gc*GvGp*Gs; % SERVO (Setpoint) G=n/d; t= 0:0.1:100; step(G,t) [y,t]=step(G,t); n= length(t);

OUTPUT GRAFIK

Proportional Controller

Pada grafik terlihat bahwa, dengan menggunakan strategi pengendalian proportional

sesuai dengan karakteristik dinamis dari jenis ini yaitu memiliki gap yang besar

antara nilai akhir dan set point. Dimana waktu yang dibutuhkan untuk settling time

cenderung lebih cepat yaitu kurang dari 10 detik, tetapi offset yang dihasilkan juga

besar yaitu 0,5 amplitudo. Oleh sebab itu stategi pengendalian ini hanya digunakan

untuk sistem yang masih menoleransi adanya offset.

Integral Controller

Karakteristik dari pengendalian integral controller adalah dengan meniadakan

offsetsehingga tidak ada error sama sekali. Tetapi dengan nilai overshoot yang besar.

Berdasarkan grafik yang diperoleh kelompok kami memiliki kesulitan dalam mentrial

error berbagai parameter yang harus di input sehingga menghasilkan grafik integral

yang sesuai dengan karakteristiknya. Grafik masih belum sesuai seharusnya grafik

yang baik akibat perubahan step maka nilai set pionnya juga satu. Tetapi pada grafik

ini nilai akihirnya masih pada titik 0m7 sehingga masih terdapat error yang tidak

sesuai dengan karakteristik dari pengendalian jenis integral.

Derivative Controller

Strategi pengendalian derivatif sebenarnya ditujukan untuk memprediksi besarnya

nilai error. Dengan nilai parameter yang dimasukan kelompok kami, grafik yang

dihasilkan menunjukan bentuk seperti apabila dalam loop terbuka. Dimana nilai error

dan kestabilan steady-statenya besar.

Proportional-Integral Controller

Hasil yang kami peroleh belum menunjukan adanya kesesuaian dengan karakteristik

pengendalian metode PI karena seharusnya dengan pengendalian ini akan memiliki

nilai akhir yang sama dengan nilai set poin sehingga tidak ada offset yang dihasilkan

dengan waktu yang cepat karena dikombinasikan dengan startegi proportional, tetapi

sebaliknya grafik kami menunjukan nilai akhir yang sangat jauh dari set point.

Proportional-Integral-DerivativeController

Pada grafik PID kelompok kami juga tidak memperoleh grafik yang sesuai dengan

karakteristik dinamik dari pengendalian jenis ini. Dimana seharusnya kombinasi dari

ketiga strategi ini akan menghasilkan pengendalian yang tanpa offset, waktu respond

yang singkat, dan overshoot yang kecil. Kecepatan waktu respond dalam mencapai

nilai akhir yang sesuai dengan set poin adalah keuntungan dari penggunaan strategi

proportional, dimana nilai offsetnya dihilangkan dengan strategi integral dan strategi

derivatif digunakan untuk menurunkan overshoot yang tinggi.

Kesimpulan

Nilai tebakan parameter pada input saling berpengaruh satu sama lain,

sehingga untuk membuat grafik pengendalian yang sesuai dibutuhkan

perhitungan terkait time domain dan fungsi alihnya.

Berbagai strategi pengendalian dikombinasikan untuk mengurangi

kekurangan dari karakteristik masing-masing strategi pengendalian.

Strategi proportional untuk mempercepat waktu respond.

Strategi Integral untuk menghilangkan nilai offset.

Strategi Derivatif untuk menurunkan overshoot yang sangat tinggi dari

strategi integral.

Sehingga strategi PID controller adalah pengendalian dengan karakteristik

yaitu : waktu respon yang cepat untuk mecapai kestabilan, tidak adnaya error,

dan dengan overshoot yang rendah.