PV (°C Tabel I-3 Respon sistem menggunakan kendali tipe P (metode pertama Ziegler-Nichols) Waktu (s) SP (°C) PV (°C) PV

(1)

LAMPIRAN

(2)

A-1

Lampiran A Hasil Perancangan Sistem Kendali Suhu

Gambar A-1 Hasil perancangan sistem kendali suhu

Gambar A-2 Rancangan rangkaian driver pemanas Fuse

Vac

+15Vdc V

Ke beban

TCA785

MOC3021

TRIAC BTA16 Sinyal sinkronisasi,

sinyal ramp

Sinyal output, sinyal TRIAC

Potensiometer Laptop

Power Supply +5 V dan ±15 V

Plant pemanas Driver Pemanas Pengkondisi Sinyal

Penguat transistor NI USB 6008 Modul Step Up Tegangan

(3)

(lanjutan)

A-2 Gambar A-3 (a) Pengkondisi sinyal, (b) Penguat transistor, (c) Modul step up

tegangan DC

Gambar A-4 Plant pemanas

Ke Rangkaian

driver Termokopel tipe K

Termometer Ke

NI USB 6008

Ke NI USB 6008

Ke Driver Pemanas

(a)

(b) (c)

Ke +15V, -15V

Ke Termokopel

(4)

B-1

Lampiran B Dokumentasi Pengujian

Gambar B-1 Proses pengujian plant pemanas

Gambar B-2 Proses pengukuran suhu plant pemanas

Gambar B-3 Proses pengukuran

tegangan beban

(5)

(lanjutan)

B-2 Gambar B-4 Proses pengujian perangkat

pengkondisi sinyal

Gambar B-5 Proses pengukuran output tegangan penguat transistor

Gambar B-6 Output tegangan terukur pada multimeter

Gambar B-7 Proses kalibrasi sensor

(6)

C-1

Lampiran C Diagram Pulsa IC TCA 785

Gambar C-1 Diagram pulsa IC TCA 785

(7)

D-1

Lampiran D Front Panel Labview

Gambar D-1 Front panel pengendali PID

Gambar D-2 Front panel kendali Fuzzy

(8)

E-1

Lampiran E Program Labview

Gambar E-1 Program low pass filter

Gambar E-2 Program sistem kalang terbuka

(9)

(lanjutan)

E-2

Gambar E-3 Program sistem kalang tertutup untuk metode kedua Ziegler-Nichols

Gambar E-4 Program pengendali PID

(10)

(lanjutan)

E-3

Gambar E-5 Program kendali Fuzzy

(11)

F-1

Lampiran F Domain Range Himpunan Variabel dan Fungsi Keanggotaan

Tabel F-1 Domain range himpunan Fuzzy rule base 5x5 Variabel

Fuzzy

Himpunan Fuzzy

Semesta

Pembicaraan Range

Input

Error

NL [-45, 45] [-100 -80 -40 -20]

NS [-40 -20 0]

Z [-20 0 20]

PS [0 20 40]

PL [20 40 80 100]

Delta Error

NL [-2, 2] [-3 -2 -1]

NS [-2 -1 0]

Z [-1 0 1]

PS [0 1 2]

PL [1 2 3]

Output Manipulative Value

VC [0, 100] [-25 -0 25]

C [0 25 50]

M [25 50 75]

H [50 75 100]

VH [75 100 125]

(12)

(lanjutan)

F-2

Gambar F-1 Fungsi keanggotaan variabel error (rule base 5x5)

Gambar F-2 Fungsi keanggotaan variabel delta error (Rule base 5x5)

Gambar F-3 Fungsi keanggotaan variabel manipulative value (rule base 5x5)

(13)

G-1

Lampiran G Hasil Pengujian Plant Pemanas

Tabel G-1 Input tegangan vs sudut penyulutan

Input Tegangan (V)

Sudut Penyulutan

0 0°

1 18°

2 36°

3 54°

4 72°

5 90°

6 108°

7 126°

8 144°

9 162°

10 180°

Tabel G-2 Input tegangan vs tegangan beban

Input Tegangan (V)

Tegangan Beban (Vac)

0,01 212

1,01 205

2,02 192

3,03 176

4,08 151

5,03 126

6,00 94

7,01 50

8,02 25

9,02 13

10,04 0,8

Tabel G-3 Input tegangan vs suhu Input Tegangan

(V) Suhu (°C)

0,001 64

1 64

2 62

3 61

4,05 54

5,04 49

6 42

7 36

8,03 30

9,03 28

10,02 28

(14)

H-1

Lampiran H Penalaan PID

Gambar H-1 Sistem kalang terbuka untuk metode pertama Ziegler-Nichols

Gambar H-2 Sistem kalang tertutup untuk metode kedua Ziegler-Nichols

(15)

I-1

Lampiran I Hasil Pengujian Kendali

Tabel I-1 Respon sistem kalang terbuka untuk metode pertama Ziegler-Nichols

Waktu (s) Tegangan Input (V)

Tegangan Awal (V)

PV

(100%) Waktu (s) Tegangan Input (V)

Tegangan Awal (V)

PV (100%)

485 2 0.344222 0.8 1185 2 0.72409 68.6

505 2 0.342823 0.5 1225 2 0.745174 72.4

525 2 0.340481 0.1 1265 2 0.767386 76.3

545 2 0.340936 0.2 1305 2 0.78514 79.5

565 2 0.345794 1.0 1345 2 0.794887 81.2

585 2 0.350934 2.0 1385 2 0.806161 83.2

605 2 0.350473 1.9 1425 2 0.816496 85.1

625 2 0.353979 2.5 1465 2 0.826965 87.0

645 2 0.363727 4.2 1505 2 0.838478 89.0

665 2 0.371445 5.6 1545 2 0.845939 90.3

682 2 0.38063 7.3 1585 2 0.851519 91.3

685 2 0.380454 7.2 1625 2 0.858104 92.5

705 2 0.386484 8.3 1665 2 0.859477 92.8

725 2 0.398613 10.5 1705 2 0.861703 93.2

745 2 0.415853 13.5 1745 2 0.870393 94.7

765 2 0.428398 15.8 1785 2 0.874992 95.5

785 2 0.441187 18.1 1825 2 0.873755 95.3

805 2 0.456774 20.9 1865 2 0.883262 97.0

825 2 0.464944 22.3 1905 2 0.882886 96.9

845 2 0.483021 25.5 1945 2 0.885314 97.4

865 2 0.500419 28.6 1985 2 0.884001 97.1

885 2 0.515364 31.3 2025 2 0.89236 98.6

905 2 0.534664 34.8 2125 2 0.889202 98.1

925 2 0.552351 37.9 2225 2 0.901429 100.3

945 2 0.567849 40.7 2325 2 0.900654 100.1

965 2 0.582726 43.3 2425 2 0.9057 101.0

985 2 0.595426 45.6 2525 2 0.904571 100.8

1005 2 0.626856 51.2 2625 2 0.903273 100.6

1025 2 0.63098 52.0 2725 2 0.902905 100.5

1045 2 0.637881 53.2 2825 2 0.904703 100.8

1065 2 0.64868 55.1 2925 2 0.901163 100.2

1085 2 0.665074 58.0 3025 2 0.901474 100.3

1105 2 0.678348 60.4 3175 2 0.894167 99.0

1125 2 0.691717 62.8 3325 2 0.893091 98.8

1126 2 0.692775 63.0 3475 2 0.895003 99.1

1145 2 0.704151 65.0 3600 2 0.895766 99.2

Tabel I-2 Respon sistem kalang tertutup untuk metode kedua Ziegler-Nichols

Waktu (s) CO (V) MV (%) PV (°C) Waktu (s) CO (V) MV (%) PV (°C)

18 5 100 28 163 3.8 76 35

73 4.85 97 28 168 3.65 73 36

102 4.7 94 29 174 3.5 70 37

115 4.55 91 30 181 3.35 67 38

129 4.4 88 31 187 3.2 64 39

138 4.25 85 32 193 3.05 61 40

146 4.1 82 33 199 2.9 58 41

156 3.95 79 34 204 2.75 55 42

(16)

(lanjutan)

I-2

210 2.6 52 43 1444 0.9 18 82

216 2.45 49 44 1456 0.675 13.5 83

221 2.3 46 45 1465 0.45 9 84

226 2.15 43 46 1476 0.225 4.5 85

231 2 40 47 1490 0 0 86

236 1.85 37 48 1589 0.225 4.5 86

241 1.7 34 49 1612 0.45 9 85

247 1.55 31 50 1640 0.9 18 83

251 1.4 28 51 1676 1.35 27 81

256 1.25 25 52 1701 1.8 36 79

262 1.1 22 53 1732 2.25 45 77

267 0.95 19 54 1755 2.7 54 75

272 0.8 16 55 1785 3.15 63 73

279 0.65 13 56 1818 3.6 72 71

283 0.5 10 57 1881 4.05 81 69

290 0.35 7 58 1911 3.825 76.5 70

295 0.2 4 59 1928 3.6 72 71

301 0.05 1 60 1945 3.375 67.5 72

308 0 0 61 1959 3.15 63 73

414 0 0 70 1976 2.925 58.5 74

505 0.45 9 69 1990 2.7 54 75

559 1.35 27 67 2001 2.475 49.5 76

600 2.25 45 65 2013 2.25 45 77

648 3.15 63 63 2023 2.025 40.5 78

694 4.05 81 61 2038 1.8 36 79

772 3.6 72 62 2053 1.575 31.5 80

791 3.15 63 63 2065 1.35 27 81

804 2.7 54 64 2082 1.125 22.5 82

816 2.25 45 65 2105 0.9 18 83

827 1.8 36 66 2140 0.675 13.5 84

839 1.35 27 67 2168 0.9 18 83

850 0.9 18 68 2234 1.35 27 81

859 0.45 9 69 2276 1.8 36 79

871 0 0 70 2310 2.25 45 77

1031 0 0 76 2348 2.7 54 75

1060 0.9 18 74 2384 3.15 63 73

1114 1.8 36 72 2416 3.6 72 71

1151 2.7 54 70 2515 3.375 67.5 72

1195 3.6 72 68 2539 3.15 63 73

1236 4.5 90 66 2552 2.925 58.5 74

1296 4.275 85.5 67 2569 2.7 54 75

1313 4.05 81 68 2581 2.475 49.5 76

1328 3.825 76.5 69 2604 2.25 45 77

1341 3.6 72 70 2621 2.025 40.5 78

1350 3.375 67.5 71 2640 1.8 36 79

1358 3.15 63 72 2651 1.575 31.5 80

1369 2.925 58.5 73 2668 1.35 27 81

1376 2.7 54 74 2700 1.125 22.5 82

1390 2.475 49.5 75 2781 1.35 27 81

1398 2.25 45 76 2844 1.8 36 79

1404 2.025 40.5 77 2884 2.25 45 77

1414 1.8 36 78 2915 2.7 54 75

1421 1.575 31.5 79 2953 3.15 63 73

1428 1.35 27 80 3005 3.6 72 71

1436 1.125 22.5 81 3262 1.125 22.5 82

(17)

(lanjutan)

I-3

3580 3.6 72 71 4406 1.125 22.5 82

3862 1.125 22.5 82 4718 3.6 72 71

4155 3.6 72 71 5000 1.125 22.5 82

Tabel I-3 Respon sistem menggunakan kendali tipe P (metode pertama Ziegler-Nichols)

Waktu (s) SP (°C) PV (°C) PV (%) Waktu (s) SP (°C) PV (°C) PV (%)

9 70 27 0.00 365 70 74 109.30

71 70 28 2.33 374 70 75 111.63

94 70 29 4.65 387 70 76 113.95

104 70 30 6.98 399 70 77 116.28

119 70 31 9.30 419 70 78 118.60

130 70 32 11.63 465 70 79 120.93

140 70 33 13.95 469 70 78 118.60

147 70 34 16.28 553 70 77 116.28

153 70 35 18.60 572 70 76 113.95

160 70 36 20.93 595 70 75 111.63

165 70 37 23.26 620 70 74 109.30

171 70 38 25.58 637 70 73 106.98

177 70 39 27.91 654 70 72 104.65

182 70 40 30.23 669 70 71 102.33

186 70 41 32.56 684 70 70 100.00

191 70 42 34.88 700 70 69 97.67

197 70 43 37.21 717 70 68 95.35

201 70 44 39.53 732 70 67 93.02

206 70 45 41.86 751 70 66 90.70

211 70 46 44.19 766 70 65 88.37

216 70 47 46.51 782 70 64 86.05

221 70 48 48.84 804 70 63 83.72

226 70 49 51.16 821 70 62 81.40

231 70 50 53.49 843 70 61 79.07

236 70 51 55.81 867 70 60 76.74

239 70 52 58.14 896 70 59 74.42

244 70 53 60.47 976 70 58 72.09

248 70 54 62.79 992 70 59 74.42

253 70 55 65.12 1093 70 60 76.74

258 70 56 67.44 1121 70 61 79.07

263 70 57 69.77 1146 70 62 81.40

267 70 58 72.09 1175 70 63 83.72

272 70 59 74.42 1206 70 64 86.05

277 70 60 76.74 1236 70 65 88.37

283 70 61 79.07 1304 70 66 90.70

288 70 62 81.40 1357 70 65 88.37

293 70 63 83.72 1466 70 64 86.05

299 70 64 86.05 1546 70 63 83.72

304 70 65 88.37 1578 70 62 81.40

310 70 66 90.70 1610 70 61 79.07

316 70 67 93.02 1715 70 60 76.74

322 70 68 95.35 1842 70 61 79.07

330 70 69 97.67 1882 70 62 81.40

336 70 70 100.00 1904 70 63 83.72

342 70 71 102.33 1991 70 64 86.05

350 70 72 104.65 2264 70 63 83.72

357 70 73 106.98 2498 70 62 81.40

(18)

(lanjutan)

I-4

2526 70 63 83.72 2561 70 63 83.72

Tabel I-4 Respon sistem menggunakan kendali tipe P (metode kedua Ziegler-Nichols)

166 70 28 0.00 503 70 72 104.76

246 70 29 2.38 511 70 73 107.14

260 70 30 4.76 521 70 74 109.52

272 70 31 7.14 528 70 75 111.90

285 70 32 9.52 539 70 76 114.29

293 70 33 11.90 560 70 77 116.67

300 70 34 14.29 576 70 78 119.05

309 70 35 16.67 676 70 77 116.67

316 70 36 19.05 692 70 76 114.29

321 70 37 21.43 709 70 75 111.90

326 70 38 23.81 736 70 74 109.52

332 70 39 26.19 755 70 73 107.14

338 70 40 28.57 772 70 72 104.76

342 70 41 30.95 793 70 71 102.38

346 70 42 33.33 805 70 70 100.00

351 70 43 35.71 822 70 69 97.62

355 70 44 38.10 836 70 68 95.24

360 70 45 40.48 862 70 67 92.86

365 70 46 42.86 883 70 66 90.48

374 70 48 47.62 894 70 65 88.10

378 70 49 50.00 913 70 64 85.71

384 70 50 52.38 930 70 63 83.33

388 70 51 54.76 947 70 62 80.95

393 70 52 57.14 961 70 61 78.57

402 70 54 61.90 983 70 60 76.19

407 70 55 64.29 1014 70 59 73.81

413 70 56 66.67 1045 70 58 71.43

420 70 57 69.05 1094 70 57 69.05

424 70 58 71.43 1229 70 58 71.43

428 70 59 73.81 1276 70 59 73.81

432 70 60 76.19 1307 70 60 76.19

437 70 61 78.57 1327 70 61 78.57

442 70 62 80.95 1373 70 62 80.95

447 70 63 83.33 1394 70 63 83.33

452 70 64 85.71 1429 70 64 85.71

457 70 65 88.10 1471 70 65 88.10

464 70 66 90.48 1593 70 64 85.71

469 70 67 92.86 1659 70 63 83.33

475 70 68 95.24 1724 70 62 80.95

482 70 69 97.62 1753 70 61 78.57

488 70 70 100.00 2187 70 62 80.95

495 70 71 102.38 2457 70 62 80.95

(19)

(lanjutan)

I-5

Tabel I-5 Respon sistem menggunakan kendali tipe PI (metode pertama Ziegler-Nichols)

61 70 27 0.00 422 70 80 123.26

137 70 28 2.33 429 70 81 125.58

155 70 29 4.65 434 70 82 127.91

173 70 30 6.98 441 70 83 130.23

183 70 31 9.30 449 70 84 132.56

191 70 32 11.63 462 70 85 134.88

201 70 33 13.95 482 70 86 137.21

207 70 34 16.28 518 70 87 139.53

214 70 35 18.60 559 70 86 137.21

220 70 36 20.93 587 70 85 134.88

226 70 37 23.26 606 70 84 132.56

231 70 38 25.58 627 70 83 130.23

237 70 39 27.91 644 70 82 127.91

243 70 40 30.23 662 70 81 125.58

247 70 41 32.56 677 70 80 123.26

252 70 42 34.88 692 70 79 120.93

256 70 43 37.21 705 70 78 118.60

261 70 44 39.53 720 70 77 116.28

266 70 45 41.86 737 70 76 113.95

270 70 46 44.19 753 70 75 111.63

275 70 47 46.51 763 70 74 109.30

279 70 48 48.84 775 70 73 106.98

284 70 49 51.16 790 70 72 104.65

288 70 50 53.49 805 70 71 102.33

293 70 51 55.81 817 70 70 100.00

298 70 52 58.14 835 70 69 97.67

301 70 53 60.47 851 70 68 95.35

305 70 54 62.79 864 70 67 93.02

308 70 55 65.12 878 70 66 90.70

312 70 56 67.44 897 70 65 88.37

317 70 57 69.77 906 70 64 86.05

321 70 58 72.09 919 70 63 83.72

325 70 59 74.42 941 70 62 81.40

329 70 60 76.74 961 70 61 79.07

332 70 61 79.07 995 70 60 76.74

337 70 62 81.40 1043 70 59 74.42

342 70 63 83.72 1111 70 60 76.74

346 70 64 86.05 1148 70 61 79.07

351 70 65 88.37 1194 70 62 81.40

355 70 66 90.70 1221 70 63 83.72

359 70 67 93.02 1237 70 64 86.05

363 70 68 95.35 1260 70 65 88.37

368 70 69 97.67 1278 70 66 90.70

372 70 70 100.00 1298 70 67 93.02

376 70 71 102.33 1316 70 68 95.35

381 70 72 104.65 1340 70 69 97.67

385 70 73 106.98 1341 70 70 100.00

390 70 74 109.30 1365 70 71 102.33

395 70 75 111.63 1388 70 72 104.65

399 70 76 113.95 1421 70 73 106.98

406 70 77 116.28 1446 70 74 109.30

411 70 78 118.60 1614 70 73 106.98

417 70 79 120.93 1660 70 72 104.65

(20)

(lanjutan)

I-6

1684 70 71 102.33 2282 70 72 104.65

1713 70 70 100.00 2340 70 73 106.98

1736 70 69 97.67 2485 70 72 104.65

1769 70 68 95.35 2549 70 71 102.33

1770 70 69 97.67 2587 70 70 100.00

1771 70 68 95.35 2638 70 69 97.67

1803 70 67 93.02 2716 70 67 93.02

1828 70 66 90.70 2977 70 68 95.35

1865 70 65 88.37 3010 70 69 97.67

1922 70 64 86.05 3068 70 70 100.00

2020 70 63 83.72 3121 70 71 102.33

2024 70 64 86.05 3259 70 72 104.65

2076 70 65 88.37 3449 70 71 102.33

2100 70 66 90.70 3517 70 70 100.00

2131 70 67 93.02 3565 70 69 97.67

2167 70 68 95.35 3698 70 68 95.35

2189 70 69 97.67 3945 70 69 97.67

2227 70 70 100.00 4000 70 69 97.67

2257 70 71 102.33

Tabel I-6 Respon sistem menggunakan kendali tipe PI (metode kedua Ziegler-Nichols)

113 70 28 0.00 361 70 59 73.81

183 70 29 2.38 365 70 60 76.19

200 70 30 4.76 371 70 61 78.57

217 70 31 7.14 375 70 62 80.95

234 70 32 9.52 378 70 63 83.33

243 70 33 11.90 381 70 64 85.71

252 70 34 14.29 384 70 65 88.10

259 70 35 16.67 388 70 66 90.48

263 70 36 19.05 391 70 67 92.86

268 70 37 21.43 394 70 68 95.24

273 70 38 23.81 397 70 69 97.62

279 70 39 26.19 400 70 70 100.00

284 70 40 28.57 404 70 71 102.38

288 70 41 30.95 407 70 72 104.76

292 70 42 33.33 411 70 73 107.14

297 70 43 35.71 414 70 74 109.52

301 70 44 38.10 418 70 75 111.90

306 70 45 40.48 422 70 76 114.29

311 70 46 42.86 426 70 77 116.67

315 70 47 45.24 430 70 78 119.05

320 70 48 47.62 434 70 79 121.43

323 70 49 50.00 438 70 80 123.81

327 70 50 52.38 443 70 81 126.19

331 70 51 54.76 448 70 82 128.57

334 70 52 57.14 453 70 83 130.95

338 70 53 59.52 461 70 84 133.33

342 70 54 61.90 467 70 85 135.71

345 70 55 64.29 472 70 86 138.10

349 70 56 66.67 480 70 87 140.48

353 70 57 69.05 488 70 88 142.86

357 70 58 71.43 495 70 89 145.24

(21)

(lanjutan)

I-7

502 70 90 147.62 1333 70 68 95.24

514 70 91 150.00 1351 70 69 97.62

530 70 92 152.38 1367 70 70 100.00

623 70 91 150.00 1391 70 71 102.38

642 70 90 147.62 1407 70 72 104.76

659 70 89 145.24 1423 70 73 107.14

676 70 88 142.86 1460 70 74 109.52

687 70 87 140.48 1518 70 75 111.90

698 70 86 138.10 1575 70 74 109.52

711 70 85 135.71 1663 70 73 107.14

725 70 84 133.33 1698 70 72 104.76

742 70 83 130.95 1736 70 71 102.38

755 70 82 128.57 1764 70 70 100.00

765 70 81 126.19 1805 70 69 97.62

776 70 80 123.81 1834 70 68 95.24

793 70 79 121.43 1890 70 67 92.86

804 70 78 119.05 1932 70 66 90.48

818 70 77 116.67 2054 70 67 92.86

834 70 76 114.29 2113 70 68 95.24

845 70 75 111.90 2167 70 69 97.62

858 70 74 109.52 2200 70 70 100.00

870 70 73 107.14 2232 70 71 102.38

882 70 72 104.76 2269 70 72 104.76

899 70 71 102.38 2472 70 71 102.38

912 70 70 100.00 2584 70 70 100.00

930 70 69 97.62 2657 70 69 97.62

943 70 68 95.24 2713 70 68 95.24

957 70 67 92.86 2804 70 67 92.86

977 70 66 90.48 2856 70 68 95.24

993 70 65 88.10 2946 70 69 97.62

1009 70 64 85.71 3070 70 70 100.00

1033 70 63 83.33 3108 70 71 102.38

1055 70 62 80.95 3109 70 70 100.00

1101 70 61 78.57 3116 70 71 102.38

1165 70 62 80.95 3177 70 72 104.76

1238 70 63 83.33 3327 70 71 102.38

1258 70 64 85.71 3380 70 70 100.00

1274 70 65 88.10 3516 70 69 97.62

1294 70 66 90.48 3600 70 69 97.62

1313 70 67 92.86

Tabel I-7

Respon sistem menggunakan kendali tipe PID (metode pertama Ziegler-Nichols) Waktu (s) SP (°C) PV (°C) PV (%) Waktu (s) SP (°C) PV (°C) PV (%)

115 70 28 0.00 273 70 38 23.81

178 70 29 2.38 279 70 39 26.19

202 70 30 4.76 286 70 40 28.57

212 70 31 7.14 289 70 41 30.95

221 70 32 9.52 295 70 42 33.33

233 70 33 11.90 299 70 43 35.71

248 70 34 14.29 305 70 44 38.10

255 70 35 16.67 311 70 45 40.48

261 70 36 19.05 316 70 46 42.86

267 70 37 21.43 320 70 47 45.24

(22)

(lanjutan)

I-8

324 70 48 47.62 718 70 80 123.81

329 70 49 50.00 734 70 79 121.43

333 70 50 52.38 748 70 78 119.05

336 70 51 54.76 765 70 77 116.67

341 70 52 57.14 782 70 76 114.29

345 70 53 59.52 801 70 75 111.90

349 70 54 61.90 818 70 74 109.52

353 70 55 64.29 841 70 73 107.14

357 70 56 66.67 857 70 72 104.76

361 70 57 69.05 874 70 71 102.38

365 70 58 71.43 892 70 70 100.00

369 70 59 73.81 908 70 69 97.62

372 70 60 76.19 919 70 68 95.24

376 70 61 78.57 948 70 67 92.86

381 70 62 80.95 978 70 66 90.48

384 70 63 83.33 1011 70 65 88.10

388 70 64 85.71 1053 70 64 85.71

393 70 65 88.10 1102 70 63 83.33

397 70 66 90.48 1172 70 64 85.71

402 70 67 92.86 1203 70 65 88.10

407 70 68 95.24 1233 70 66 90.48

412 70 69 97.62 1256 70 67 92.86

417 70 70 100.00 1294 70 68 95.24

423 70 71 102.38 1333 70 69 97.62

429 70 72 104.76 1356 70 70 100.00

435 70 73 107.14 1390 70 71 102.38

440 70 74 109.52 1434 70 72 104.76

444 70 75 111.90 1508 70 73 107.14

450 70 76 114.29 1579 70 72 104.76

456 70 77 116.67 1636 70 71 102.38

461 70 78 119.05 1752 70 70 100.00

468 70 79 121.43 1800 70 69 97.62

478 70 80 123.81 1849 70 68 95.24

487 70 81 126.19 1897 70 67 92.86

495 70 82 128.57 2030 70 68 95.24

505 70 83 130.95 2115 70 69 97.62

520 70 84 133.33 2143 70 70 100.00

541 70 85 135.71 2179 70 71 102.38

560 70 86 138.10 2295 70 72 104.76

622 70 85 135.71 2462 70 71 102.38

646 70 84 133.33 2599 70 70 100.00

665 70 83 130.95 2675 70 69 97.62

682 70 82 128.57 2848 70 70 100.00

698 70 81 126.19 2999 70 70 100.00

Tabel I-8 Respon sistem menggunakan kendali tipe PID (metode kedua Ziegler-Nichols)

92 70 28 0.00 223 70 34 14.29

183 70 29 2.38 232 70 35 16.67

193 70 30 4.76 238 70 36 19.05

201 70 31 7.14 243 70 37 21.43

208 70 32 9.52 249 70 38 23.81

215 70 33 11.90 255 70 39 26.19

(23)

(lanjutan)

I-9

259 70 40 28.57 668 70 82 128.57

264 70 41 30.95 685 70 81 126.19

270 70 42 33.33 705 70 80 123.81

276 70 43 35.71 720 70 79 121.43

280 70 44 38.10 737 70 78 119.05

285 70 45 40.48 751 70 77 116.67

289 70 46 42.86 764 70 76 114.29

292 70 47 45.24 780 70 75 111.90

296 70 48 47.62 791 70 74 109.52

301 70 49 50.00 811 70 73 107.14

305 70 50 52.38 831 70 72 104.76

309 70 51 54.76 844 70 71 102.38

312 70 52 57.14 864 70 70 100.00

316 70 53 59.52 881 70 69 97.62

320 70 54 61.90 897 70 68 95.24

323 70 55 64.29 924 70 67 92.86

327 70 56 66.67 947 70 66 90.48

332 70 57 69.05 987 70 65 88.10

336 70 58 71.43 1025 70 64 85.71

340 70 59 73.81 1067 70 63 83.33

344 70 60 76.19 1083 70 64 85.71

348 70 61 78.57 1152 70 65 88.10

352 70 62 80.95 1173 70 66 90.48

355 70 63 83.33 1234 70 67 92.86

358 70 64 85.71 1259 70 68 95.24

363 70 65 88.10 1300 70 69 97.62

367 70 66 90.48 1318 70 70 100.00

371 70 67 92.86 1338 70 70 100.00

376 70 68 95.24 1339 70 71 102.38

380 70 69 97.62 1391 70 72 104.76

384 70 70 100.00 1416 70 73 107.14

388 70 71 102.38 1590 70 72 104.76

393 70 72 104.76 1643 70 71 102.38

397 70 73 107.14 1656 70 70 100.00

403 70 74 109.52 1724 70 69 97.62

408 70 75 111.90 1780 70 68 95.24

413 70 76 114.29 1826 70 67 92.86

419 70 77 116.67 1957 70 68 95.24

425 70 78 119.05 1994 70 69 97.62

433 70 79 121.43 2047 70 70 100.00

440 70 80 123.81 2100 70 71 102.38

448 70 81 126.19 2248 70 72 104.76

455 70 82 128.57 2261 70 71 102.38

463 70 83 130.95 2437 70 70 100.00

472 70 84 133.33 2522 70 69 97.62

484 70 85 135.71 2744 70 70 100.00

499 70 86 138.10 2794 70 71 97.62

519 70 87 140.48 2941 70 70 100.00

608 70 86 138.10 2994 70 69 97.62

621 70 85 135.71 3033 70 70 100.00

638 70 84 133.33 3199 70 70 100.00

653 70 83 130.95

(24)

(lanjutan)

I-10

Tabel I-9 Respon sistem menggunakan kendali Fuzzy

117 70 26 0.00 437 70 68 95.45

118 70 25 -2.27 444 70 69 97.73

120 70 26 0.00 452 70 70 100.00

198 70 27 2.27 459 70 71 102.27

216 70 28 4.55 467 70 72 104.55

229 70 29 6.82 474 70 73 106.82

239 70 30 9.09 481 70 74 109.09

246 70 31 11.36 489 70 75 111.36

254 70 32 13.64 498 70 76 113.64

263 70 33 15.91 508 70 77 115.91

270 70 34 18.18 523 70 78 118.18

278 70 35 20.45 542 70 79 120.45

284 70 36 22.73 562 70 80 122.73

290 70 37 25.00 634 70 79 120.45

294 70 38 27.27 668 70 78 118.18

299 70 39 29.55 688 70 77 115.91

304 70 40 31.82 715 70 76 113.64

308 70 41 34.09 733 70 75 111.36

314 70 42 36.36 764 70 74 109.09

319 70 43 38.64 780 70 73 106.82

324 70 44 40.91 798 70 72 104.55

329 70 45 43.18 827 70 71 102.27

334 70 46 45.45 837 70 70 100.00

338 70 47 47.73 891 70 69 97.73

342 70 48 50.00 1116 70 70 100.00

346 70 49 52.27 1183 70 71 102.27

349 70 50 54.55 1237 70 72 104.55

354 70 51 56.82 1400 70 72 104.55

359 70 52 59.09 1488 70 71 102.27

363 70 53 61.36 1566 70 70 100.00

368 70 54 63.64 1655 70 71 102.27

373 70 55 65.91 1748 70 70 100.00

377 70 56 68.18 1809 70 71 102.27

381 70 58 72.73 1899 70 72 104.55

382 70 59 75.00 1922 70 71 102.27

389 70 60 77.27 2061 70 71 102.27

397 70 61 79.55 2114 70 72 104.55

402 70 62 81.82 2193 70 71 102.27

407 70 63 84.09 2206 70 72 104.55

413 70 64 86.36 2243 70 71 102.27

418 70 65 88.64 2347 70 70 100.00

424 70 66 90.91 2600 70 70 100.00

430 70 67 93.18

(25)

J-1

Lampiran J Output Kendali Sistem

J.1. Pengendali PID a. Tipe P

Gambar J-1 merupakan output sinyal kendali untuk metode pertama Ziegler-Nichols. Saat set point diatur sebesar 70°C, output sinyal kendali memiliki tegangan kira-kira sebesar 4,8 V. Saat sistem mengalami kenaikan suhu, output sinyal kendali mengalami penurunan tegangan. Saat sistem mencapai set point sampai suhu belum turun, sinyal kendali bernilai 0 V. Saat suhu mengalami penurunan suhu, sinyal kendali mulai mengalami kenaikan. Keadaan ini terus berlangsung hingga sistem memiliki suhu akhir sebesar 63°C dengan output sinyal kendali kira-kira sebesar 1,8 V.

Gambar J-2 merupakan output sinyal kendali untuk metode kedua Ziegler- Nichols. Sebelum set point diatur, output sinyal kendali memiliki tegangan kira- kira sebesar 0,1 V. Saat set point diatur menjadi 70°C, output sinyal kendali berubah kira-kira menjadi 4,7 V. Karakteristik respon output sinyal kendali sistem ini hampir sama dengan Gambar J-1. Namun perbedaannya yaitu respon sistem ini memiliki output sinyal kendali akhir kira-kira sebesar 1,8 V dengan suhu akhir sebesar 62°C.

Gambar J-1 Sinyal kendali dari PID tipe P untuk metode pertama Ziegler-Nichols

Gambar J-2 Sinyal kendali dari PID tipe P untuk metode kedua Ziegler-Nichols b. Tipe PI

Gambar J-3 merupakan output sinyal kendali untuk metode pertama

Ziegler-Nichols. Sebelum set point diatur, output sinyal kendali memiliki tegangan

(26)

(lanjutan)

J-2

kira-kira sebesar 0,1 V. Saat set point diatur menjadi 70°C, output sinyal kendali berubah kira-kira menjadi 4,4 V. Saat suhu sistem naik 1°C dari suhu awal, output sinyal kendali berubah kira-kira menjadi 4,8 V. Saat perubahan suhu menyentuh 30°C dan terus meningkat sampai 80°C, output sinyal kendali mengalami penurunan tegangan hingga 0 V. Output sinyal kendali tetap bernilai 0 V sampai sistem mulai mengalami penurunan suhu. Saat sistem mengalami penurunan suhu, output sinyal kendali mengalami kenaikan. Saat sistem mengalami kenaikan suhu, output sinyal kendali kembali menurun. Keadaan ini terus berlangsung hingga sistem memiliki suhu akhir sebesar 69°C dengan output sinyal kendali kira-kira sebesar 2,2 V.

Gambar J-4 merupakan output sinyal kendali untuk metode kedua Ziegler- Nichols. Respon output sinyal kendali hampir sama dengan Gambar J-3. Namun, perbedaannya adalah output sinyal kendali bernilai 0 V saat suhu menyentuh kira- kira 86°C. Selain itu, respon ini memiliki suhu akhir sebesar 69°C dengan output sinyal kendalinya sebesar 2,1 V.

Gambar J-3 Sinyal kendali dari PID tipe PI untuk metode pertama Ziegler-Nichols

Gambar J-4 Sinyal kendali dari PID tipe PI untuk metode kedua Ziegler-Nichols c. Tipe PID

Gambar J-5 merupakan output sinyal kendali untuk metode pertama

Ziegler-Nichols. Sebelum set point diatur, output sinyal kendali memiliki tegangan

kira-kira sebesar 0,1 V. Saat set point diatur menjadi 70°C, output sinyal kendali

berubah menjadi 5 V. Output sinyal kendali pada tipe PID berbeda dengan tipe P

dan PI. Hal ini dikarenakan jika setiap perubahan suhu, output sinyal kendali akan

turun menjadi 0 V saat sistem mengalami kenaikan suhu dan output sinyal akan

(27)

(lanjutan)

J-3

naik menjadi 5 V saat sistem mengalami penurunan suhu. Saat perubahan suhu sudah menyentuh kira-kira 33°C dan terus meningkat sampai 80°C, output sinyal kendali mengalami penurunan tegangan hingga 0 V. Output sinyal kendali bernilai 0 V sampai sistem mulai mengalami penurunan suhu dan output sinyal kendali mulai naik. Saat sistem mengalami kenaikan suhu kembali, output sinyal kendali menurun kembali. Keadaan ini terus berlangsung hingga sistem memiliki suhu akhir sebesar 70°C dengan output sinyal kendali kira-kira sebesar 2 V.

Gambar J-6 merupakan output sinyal kendali untuk metode kedua Ziegler- Nichols. Dapat dilihat bahwa karakteristik output sinyal kendali tipe PID dengan metode kedua Ziegler-Nichols hampir sama seperti Gambar J-5. Namun, perbedaannya yaitu output sinyal kendali mulai menurun saat suhu mulai menyentuh kira-kira 35°C. Output sinyal kendali menurun hingga 0 V saat suhu menyentuh kira-kira 80°C.

Gambar J-5 Sinyal kendali dari PID tipe PID untuk metode pertama Ziegler-Nichols

Gambar J-6 Sinyal kendali dari PID tipe PID untuk metode kedua Ziegler-Nichols

J.2. Kendali Fuzzy

Gambar J-7 merupakan output sinyal kendali menggunakan kendali Fuzzy.

Dapat dilihat bahwa karakteristik output sinyal kendali menggunakan kendali

Fuzzy hampir sama dengan PID dengan tipe PID. Perbedaannya adalah terletak

pada setiap perubahan suhu. Kendali Fuzzy untuk setiap perubahan 1°C naik

maupun turun, output sinyal kendalinya tidak bernilai 0 dan 5 V. Kemudian, saat

set point belum diatur, output sinyal kendali bernilai 2,5 V. Selanjutnya, saat set

point diatur, output sinyal kendali bernilai 0 V terlebih dahulu lalu langsung naik

menjadi 4,5 V. Dan juga, saat terjadi perubahan suhu sebesar 2°C (saat 56°C

(28)

(lanjutan)

J-4

menjadi 58°C) output sinyal kendali menjadi 2 kali dari output sinyal kendali saat perubahan suhunya sebesar 1°C.

Gambar J-7 Sinyal kendali dari kendali Fuzzy dengan rule base 5x5

(29)

K-1

Lampiran K Klasifikasi Tipe Sistem

K.1. Pengendali PID Tipe P

Diketahui 𝐺

_𝑃1

(𝑠) adalah fungsi alih pengendali PID tipe P untuk metode pertama Ziegler-Nichols yang berasal dari Persamaan (2.4) dan 𝑃(𝑠) adalah fungsi alih dari sistem yang telah dirancang. Bentuk sistem kalang tertutup dengan fungsi alih 𝐺

_𝑃1

(𝑠) dan 𝑃(𝑠) dapat dilihat pada Gambar K-1. Kemudian fungsi alih sistem tersebut disederhanakan sehingga seperti yang terlihat pada Gambar K-2.

Berdasarkan teori yang terdapat pada subbab 2.3., maka dapat disimpulkan bahwa sistem diklasifikasikan ke dalam sistem tipe 0.

Gambar K-1 Sistem umpan balik pengendali PID tipe P untuk metode pertama Ziegler- Nichols

Gambar K-2 Sistem umpan balik dengan 𝐺

_𝑃1

𝑃(𝑠)

Diketahui 𝐺

_𝑃2

(𝑠) adalah fungsi alih pengendali PID tipe P untuk metode kedua Ziegler-Nichols yang berasal dari Persamaan (2.4) dan 𝑃(𝑠) adalah fungsi alih dari sistem yang telah dirancang. Bentuk sistem kalang tertutup dengan fungsi alih 𝐺

_𝑃2

(𝑠) dan 𝑃(𝑠) dapat dilihat pada Gambar K-3. Kemudian fungsi alih sistem tersebut disederhanakan sehingga seperti yang terlihat pada Gambar K-4. Sama seperti Gambar I.2, bahwa sistem ini diklasifikasikan ke dalam sistem tipe 0.

Gambar K-3 Sistem umpan balik pengendali PID tipe P untuk metode kedua Ziegler-

Nichols

(30)

(lanjutan)

K-2

Gambar K-4 Sistem umpan balik dengan 𝐺

_𝑃2

𝑃(𝑠)

K.2. Pengendali PID Tipe PI

Diketahui 𝐺

_𝑃𝐼1

(𝑠) adalah fungsi alih pengendali PID tipe PI untuk metode pertama Ziegler-Nichols yang berasal dari Persamaan (2.4) dan 𝑃(𝑠) adalah fungsi alih dari sistem yang telah dirancang. Bentuk sistem kalang tertutup dengan fungsi alih 𝐺

_𝑃𝐼1

(𝑠) dan 𝑃(𝑠) dapat dilihat pada Gambar K-5. Kemudian fungsi alih sistem tersebut disederhanakan sehingga seperti yang terlihat pada Gambar K-6.

Berdasarkan teori yang terdapat pada subbab 2.3., maka dapat disimpulkan bahwa sistem diklasifikasikan ke dalam sistem tipe 1.

Gambar K-5 Sistem umpan balik pengendali PID tipe PI untuk metode pertama Ziegler- Nichols

Gambar K-6 Sistem umpan balik dengan 𝐺

_𝑃𝐼1

𝑃(𝑠)

Diketahui 𝐺

_𝑃𝐼2

(𝑠) adalah fungsi alih pengendali PID tipe PI untuk metode

kedua Ziegler-Nichols yang berasal dari Persamaan (2.4) dan 𝑃(𝑠) adalah fungsi

alih dari sistem yang telah dirancang. Bentuk sistem kalang tertutup dengan fungsi

alih 𝐺

_𝑃𝐼2

(𝑠) dan 𝑃(𝑠) dapat dilihat pada Gambar K-7. Kemudian fungsi alih sistem

tersebut disederhanakan sehingga seperti yang terlihat pada Gambar K-8. Sama

seperti Gambar I.6, bahwa sistem ini diklasifikasikan ke dalam sistem tipe 1.

(31)

(lanjutan)

K-3

Gambar K-7 Sistem umpan balik pengendali PID tipe PI untuk metode kedua Ziegler- Nichols

Gambar K-8 Sistem umpan balik dengan 𝐺

_𝑃2

𝑃(𝑠)

K.3. Pengendali PID Tipe PID

Diketahui 𝐺

_{𝑃𝐼𝐷1}

(𝑠) adalah fungsi alih pengendali PID tipe PID untuk metode pertama Ziegler-Nichols yang berasal dari Persamaan (2.4) dan 𝑃(𝑠) adalah fungsi alih dari sistem yang telah dirancang. Bentuk sistem kalang tertutup dengan fungsi alih 𝐺

_{𝑃𝐼𝐷1}

(𝑠) dan 𝑃(𝑠) dapat dilihat pada Gambar K-9. Kemudian fungsi alih sistem tersebut disederhanakan sehingga seperti yang terlihat pada Gambar K-10.

Berdasarkan teori yang terdapat pada subbab 2.3., maka dapat disimpulkan bahwa sistem diklasifikasikan ke dalam sistem tipe 1.

Gambar K-9 Sistem umpan balik pengendali PID tipe PID untuk metode pertama Ziegler- Nichols

Gambar K-10 Sistem umpan balik dengan 𝐺

_{𝑃𝐼𝐷1}

𝑃(𝑠)

Diketahui 𝐺

_{𝑃𝐼𝐷2}

(𝑠) adalah fungsi alih pengendali PID tipe PID untuk metode

kedua Ziegler-Nichols yang berasal dari Persamaan (2.4) dan 𝑃(𝑠) adalah fungsi

alih dari sistem yang telah dirancang. Bentuk sistem kalang tertutup dengan fungsi

alih 𝐺

_{𝑃𝐼𝐷2}

(𝑠) dan 𝑃(𝑠) dapat dilihat pada Gambar K-11. Kemudian fungsi alih

(32)

(lanjutan)

K-4

sistem tersebut disederhanakan sehingga seperti yang terlihat pada Gambar K-12.

Sama seperti Gambar I.10, sistem ini diklasifikasikan ke dalam sistem tipe 1.

Gambar K-11 Sistem umpan balik pengendali PID tipe PID untuk metode kedua Ziegler- Nichols

Gambar K-12 Sistem umpan balik dengan 𝐺

_{𝑃𝐼𝐷2}