2. Definisi kontroler
Controller
“Otak” dari sistem.
Ia menerima error / e(t) sebagai input
Lalu menghasilkan sinyal kontrol / u(t)
U(t) menyebabkan controlled variable / c(t)
menjadi sama dengan set point / r(t)
3. Pada pengendali jenis P (proporsional) ini terdapat hubungan yang
sebanding atau proporsional antara keluaran terhadap kesalahan,
secara lebih sederhana dapat dikatakan bahwa keluaran pengendali
proportional merupakan perkalian antara konstanta proportional
dengan masukannya.
Kontroler Proporsional (P)
4. Kontroler Proporsional (P)
Persamaan matematis :
u(t) = KP . e(t)
dimana KP : konstanta proporsional
dalam Laplace :
U(s)/E(s) = KP
Diagram Blok
Dikenal juga sebagai : gain/penguatan
KP
U(s)
E(s)
+
-
5. Kontroler Proporsional (P)
Pengaruh pada sistem :
Menambah atau mengurangi kestabilan
Dapat memperbaiki respon transien khususnya : rise
time, settling time
Mengurangi (bukan menghilangkan) Error steady
state
Catatan : untuk menghilangkan Ess, dibutuhkan KP besar,
yang akan membuat sistem lebih tidak stabil
Kontroler Proporsional memberi pengaruh
langsung (sebanding) pada error
Semakin besar error, semakin besar sinyal kendali
yang dihasilkan kontroler
+
+
-
+
6. Aplikasi kontroler Proporsional 1
Dari K. Ogata halaman 311, plant stabil jika : 14/9 > K > 0
K = 1.2 , stabil K = 1.6 , tidak stabil
9. 9
Kontroler Proporsional (P)
Contoh:
Diketahui proses orde satu:
Untuk dinamik lup-tertutup berumpan-balik hanya P-
saja:
10. 10
Kontroler Proporsional (P)
Respon akhir:
Catatan:
Untuk “respon offset nol” kita memerlukan
Mungkin untuk menghilangkan offset dengan berumpan-
balik P-saja (memerlukan gain kontroler yang tak terbatas)
Perlu kontroler yang lain untuk menghilangkan offset
(integral)
11. 11
Dinamika servo dari proses orde satu dengan
berumpan-balik proporsional
Naiknya gain kontroler akan menghilangkan offset
12. 12
Proses orde-tinggi
misalnya proses orde dua redaman kurang
naiknya gain kontroler mengurangi offset, mempercepat respon dan
menaikkan osilasi
13. 13
Hal-hal penting:
Kontroler Proportional tidak mengubah orde sistem
Dimulai dari proses orde satu, proses lup-tertutup pun orde dua
Orde polinomial karakteristik tidak berubah di bawah kontroler
proportional
Kecepatan respon proses lup-tertutup adalah akibat
langsung dari gain kontroler
Naiknya gain kontroler mengurangi konstanta waktu lup-
tertutup
Secara umum, kontroler proportional adalah:
Mengurangi (tidak menghilangkan offset)
Mempercepat respon
Untuk proses yang berosilasi, membuat proses lup-tertutup
lebih berosilasi
14. Aplikasi kontroler proporsional misalnya pada
pengaturan tinggi permukaan air seperti pada gambar
berikut. Buka tutup katup akan sebanding dengan posisi
pelampung yang mengukur selisih
antara tinggi permukaan air yang diinginkan (referensi)
dengan tinggi air sesungguhnya (x).
Apabila tinggi air sesungguhnya sangat rendah maka
katup akan membuka lebar-lebar, sebaliknya apabila
tinggi air sesungguhnya melebihi tinggi air acuan maka
katup akan menutup sekecil mungkin