RSS

Category Archives: Sistem Kendali Proses

C-MEX Tutorial By Control Lab – DTE FTUI

C-Mex merupakan pemrograman bahasa C yang terintegrasi dengan MATLAB. Dengan menggunakan C-Mex, kita dapat membuat blok diagram Simulink dengan algoritma yang kita inginkan. Kelebihan pemrograman dengan C-Mex dibandingkan dengan bahasa m-file adalah waktu pemrosesan yang lebih cepat.

  1. INSTALASI

Program yang dibutuhkan:

  • MATLAB
  • compiler bahasa C à Microsoft visual C/C++ atau LCC
  • Simulink

Untuk menentukan compiler yang digunakan, pada command window lakukan langkah – langkah berikut:

  • ketik mex –setup
  • pilih compiler
  • ketik yes
  1. PROSEDUR

Seperti bahasa C pada umumnya, terdapat beberapa void pada pemrograman dengan C-Mex. Void – void dasar yang selalu ada:

  1. static void mdlInitializeSizes

    Void ini berfungsi untuk menginisialisasi karakteristik blok Simulink, seperti menentukan banyaknya variable global yang tersusun dalam suatu array xD, banyaknya input, banykanya output, banyaknya jumlah sample time dalam blok tersebut.

  2. static void mdlInitializeSampleTimes

    Void ini berfungsi untuk menentukan sample time dan offset time. Offset time adalah waktu awal yang digunakan untuk memulai simulasi.

  3. static void mdlInitializeConditions

    Void ini berfungsi untuk membuat semua nilai awal xD0 menjadi 0.

  4. static void mdlOutputs

    Void ini berfungsi untuk menentukan variable global (array xD) yang menjadi keluaran.

  5. static void mdlUpdate

Void ini berfungsi untuk menerapkan algoritma yang kita inginkan

  1. static void mdlTerminate

    Void ini berfungsi untuk mengakhiri pemrograman C-Mex ini. Isinya berupa void kosong.

 

Secara umum, bentuk pemrogramannya adalah sebagai berikut:

 

Read the rest of this entry »

 
 

Current control and decoupling circuit of induction motor

  1. Induction motor model

 

(1)

(2)

(3)

(4)

(5)

where:

 

 

  1. Decoupling circuit (non-linear compensation)

Read the rest of this entry »

 
 

Servo Motor (AC/DC)

1.2 Dari DC servo motor menuju AC servo motor.

Pada motor dc, torsi yang dihasilkan berbanding lurus dengan fluksi (field) dan arus armature. Pengendalian pada motor dc sangat mudah diterapkan, terutama untuk motor dc yang dieksitasi secara terpisah. Rangkaian medan dan armature benar-benar terpisah (decoupled) karena system konstruksi commutator-brush (komutator-sikat).

Sikat pada motor dc merupakan masalah, karena menyebabkan timbulnya percikan bunga api pada kontaknya. Sehingga hal ini memerlukan maintenance secara berkala. Permasalahan ini tidak muncul pada system AC servo, karena kumparan rotor (pada IM) mendapat catu secara induksi, tidak dengan kontak langsung dengan sumber. Akan tetapi pengendalian pada AC servo, lebih sulit dibandingkan pada DC servo.

1.2.1 SM servo motor (DC brushless servo motor)

SM servo motor termasuk kedalam klasifikasi AC servo motor. Rotor dengan permanent magnet berputar sebagai akibat interaksi dengan medan fluksi yang berputar. Medan fluksi yang berputar ini timbul sebagai akibat mengalirnya arus 3 phasa pada kumparan stator. Adanya interaksi secara vector menyebabkan terjadinya torsi, sehingga rotor dapat berputar.

Pengendalian torsi pada SM servo motor dilakukan dengan mengendalikan arus stator saja. Sehingga jika dibandingkan dengan pengendalian pada motor induksi, pengendalian SM servo motor lebih mudah.

Effisiensi dari SM motor sangat tergantung dari bahan yang digunakan untuk membuat rotor magnet permanent. Saat ini, sudah banyak dikembangkan teknologi bahan yang dapat menghasilkan medan magnet yang sangat kuat dengan volume dan berat bahan yang cukup kecil/ringan. Hal ini yang menyebabkan SM motor dapat dibuat dengan ukuran fisik yang lebih kecil untuk daya yang sama dibandingkan dengan IM dan DC motor.

Berkurang/turunnya kuat medan magnet merupakan masalah dalam SM motor. Arus stator yang mengalir terlalu besar dapat menyebabkan tidak munculnya torsi. Arus maksimum yang masih dapat menyebabkan timbulnya torsi menjadi perhatian yang harus dijaga jangan sampai terlampaui pada saat mengendalikan torsi dari SM motor.

Pengereman pada SM servo dapat dilakukan dengan menhubungkan kumparan stator dengan sebuah beban.

1.2.2 IM servo motor

Didalam arus stator pada motor induksi terdiri dari arus medan dan arus torsi, yang mana pada DC motor, kedua arus ini terpisah secara rangkaian karena adanya system komutator-sikat. Dalam pengendalian vector, kedua arus ini secara virtual dipisahkan, sehingga keduanya dapat dikendalikan secara terpisah.

Pengendalian torsi pada IM, menjadi lebih sulit dibandingkan dengan pengendalian pada SM. Pada keadaan tanpa beban, arus medan harus tetap mengalir, agar medan fluksi tetap ada pada rotor, seperti halnya pada SM motor (permanent magnet).

Pada pengereman selain dapat dilakukan secara mekanik, dapat dilakukan secara elektrik, dimana arus dc akan dikembalikan ke sumber dc (regenerative braking).

Read the rest of this entry »

 

PENGENDALIAN PRESSURE PROCESS RIG

2.1. PRESSURE PROCESS RIG


Gambar 2.1. Perangkat Pressure Process RIG

    Pressure Process RIG merupakan simulator proses pengendalian dan pengukuran tekanan seperti yang digunakan oleh industri-industri besar pada umumnya.  Pengendalian Pressure Process RIG ini dapat dilakukan secara manual dan analog maupun digital dengan bantuan komputer dan ADC/DAC sebagai antarmuka antara Pressure Process RIG dan komputer.

    Secara umum Pressure Process RIG terdiri dari jalur-jalur pipa yang terhubung pada Pneumatic Control Valve, Orifice Block, Flowmeter dan Pressure Tapping. Sistem Pressure Process RIG memiliki dua buah regulator (R1 dan R2) dan enam buah indikator tekanan (G1, G2, …., G6) dan tujuh buah valve (V1, V2, ……, V7). Regulator R1 digunakan untuk mengendalikan tekananyang terukur oleh G1. Regulator R2 digunakan untuk mengatur tekanan terukur di G3, G4 dan G5. Sementara indikator G6 digunakan untuk menunjukkan tekanan yang terukur air receiver.

Berikut komponen-komponen sistem Presuure Process RIG :

1. Kompresor

Kompresor merupakan pumpa bertekanan yang berfungsi sebagai penyuplai udara ke semua saluran pipa. Tekanan udara yang dikeluarkan kompresor tidak boleh melebihi 40 psi agar tidak merusak komponen yang lain khususnya sensor tekanan.

  1. I/P Converter

Alat yang berguna untuk mengubah arus listrik menjadi tekanan. Alat ini menerima masukan berupa arus listrik dan udara bertekanan kemudian memberikan keluaran berupa udara bertekanan yang merepresentasikan besar arus listrik yang masuk. Besar arus listrik yang masuk adalah 4 – 20 mA dan besar tekanan udara yang dikeluarkan adalah 3 – 15 psi. Kedua besaran ini terhubung secara linier. Keluaran I/P Converte ini digunakan sebagai sinyal masukan bagi Control Valve.

2. Control Valve

Valve atau katup yang besar bukaannya dapat diatur. Control valve menerima masukan udara bertekanan 3 – 15 psi yang berasal dari I/P Converter. Besar tekanan yang masuk mempengaruhi besar bukaan valve.

3. Pressure Sensor

Sensor untuk mengukur tekanan udara di saluran pipa atau di air receiver.

4. Differential Pressure Process

Dua sensor tekanan yang dipasang berdampingan pada jarak tertentu (relatif dekat) dalam satu saluran yang diberi sekat dengan orifice plate. Perbedaan tekanan yang terukur adalah informasi untuk mengetahui aliran udara. Read the rest of this entry »

 
1 Comment

Posted by on March 15, 2012 in Sistem Kendali Proses

 

Menentukan Fungsi Alih Pada Suatu Sistem Berdasarkan Nilai Input dan Output Sistem

Berikut grafik data yang didapatkan dalam percobaan dengan data sebagai berikut :

Input    : Unit Step    : Init Value     = 0.05

             Final Value    = 1.20


  1. Mencari fungsi alih :


KP =

Δ    : Perbedaan kondisi steady state dengan kondisi awal input

δ    : Perbedaan kondisi steady state dengan kondisi sebelum ada respon di output

Mencari Δ :

    Δ = Final Respon Value – Init Respon Value

Final Respons Value    : Rata-Rata Final Respon Value Saat Steady State, yaitu saat

detik ke6 hingga detik ke 10

Init Respon Value     : Rata-Rata Init Respons Value Saat Steady State, yaitu saat detik

ke 0 sampai ke 5.

Init Respon Value = Jumlah 5000 Init Respon Value / 5000 = 0.945524

Final Respon Value = Jumlah 3999 Final Respon Value / 3999 = 0.809636

Jadi,     Δ = 0.809636 – 0.945524 = -0.135888

    δ = 1.2 – 0.05         = 1.15

KP =

KP = = -0.11816

Range t63% = 63% X (-0.135888) = -0.08561

Range t28% = 28% X (-0.135888) = -0.03805

Respon t63% = Init Respon Value + Range t63% = 0.945524 – 0.08561 = 0.859914

Respon t28% = Init Respon Value + Range t28% = 0.945524 – 0.03805 = 0.907474

t63% merupakan waktu saat nilai respon 0.859914 – 5s = 5.121 s – 5 s = 0.121 s

t28% merupakan waktu saat nilai respon 0.907474 – 5s = 5.067 s – 5 s = 0.067 s

τ = 1.5 X (t63& – t28%) = 1.5 X (0.121 – 0.067) = 0.081

θ = t63% – τ

= 0.121 – 0.081 = 0.04

Jadi, berdasarkan data di atas dapat diketahui besarnya fungsi alih, yaitu :



  1. Memodelkan fungsi alih dalam Simulink

Berikut blok diagram Simulinknya :


Dalam pelaksanaan uji coba fungsi alih, dilakukan dengan dua buah blok diagram, dimana blok diagram paling atas merupakan blok diagram pengujian fungsi alih dengan dengan penambahan konstanta akibat respon yang diperoleh menunjukkan pergeseran ke bawah, sedangkan blok diagram yang paling bawah merupakan blok diagram fungsi alih tanpa konstanta.

Berikut hasil simulasi blok diagram fungsi alih tanpa konstanta : Read the rest of this entry »

 
1 Comment

Posted by on November 2, 2011 in Materi, Sistem Kendali Proses

 

Mencari Transfer Function / Fungsi Alih Berdasarkan Data Output Dari Sebuah Sistem

Bagaimana jika kita dihadapkan dengan sebuah kondisi, dimana kita memiliki sebuah sistem namun tidak mengetahui fungsi alih atau transfer function dari sistem tersebut? Pastinya bakalan ribet kalo sistem tersebut sedang mengalami masalah, namun kita tidak bisa memperbaiki respon output dari sistem tersebut karena kita tidak mengetahui fungsi alih dari sistem tersebut.

Nah, dalam postingan ini akan dibahas bagaimana caranya mencari sebuah fungsi alih dari sebuah sistem yang belum kita ketahui dan kita hanya mengetahui output responnya saja.

Pada sebuah sistem yang bekerja, bisanya memiliki masukan dan keluaran. Berikut gambarnya:

Nah, dalam sistem kendali inputan/masukan biasa merupakan sebuah sinyal yang dilambangkan dengan X(s) dan outputan/keluarannya dilambangkan dengan Y(s). Sedangkan sistem merupakan bagian pemrosesan dan pengolahan input agar didapatkan output yang sesuai dengan yang diharapkan atau nilai yang kita set (set point).

Sebuah sistem itu memiliki fungsi alaih atau transfer function yang merupakan perbandingan antara output dan input yang dimisalkan dengan G(s). Berikut gambar dan persamaannya :

G(s) = Y(s)/X(s)

 

Langkah pertama yang dilakukan adalah mencoba atau menguji sistem tersebut dengan member inputan berupa fungsi unit step dan direkam atau dicatat keluarannya. Setelah itu, baru dapat dicari besarnya fungsi alih berdasarkan waktu tertentu.

Berikut grafik data yang didapatkan dalam percobaan dengan data sebagai berikut :

Input   : Unit Step       : Init Value      = 0.05

Final Value    = 1.20

  1. Mencari fungsi alih :

KP =

Δ          : Perbedaan kondisi steady state dengan kondisi awal input

δ          : Perbedaan kondisi steady state dengan kondisi sebelum ada respon di output

Mencari Δ :

Δ = Final Respon Value – Init Respon Value

Final Respons Value   : Rata-Rata Final Respon Value Saat Steady State, yaitu saat

detik ke6 hingga detik ke 10

Init Respon Value       : Rata-Rata Init Respons Value Saat Read the rest of this entry »

 
1 Comment

Posted by on October 26, 2011 in Materi, Sistem Kendali Proses

 

Tags: , , , , , , , ,

 
%d bloggers like this: