Pengertian Feedback Control System

(1)

Pengertian Feedback Control Syst

em (pengendalian um

pan balik)

Merupakan proses mengukur keluaran dari sistem yang dibandingkan dengan suatu standar tertentu. Bilamana ada

perbedaan2 atau penyimpangan2 akan dikoreksi untuk memperbaiki masukan sistem selanjutnya.

Feedforard Control System

(sistem pengendalian umpan maju)

!."isebut juga positi

#e feedback (umpan balik positip).

2.Mendorong proses dari sistem su

paya meng$asilkan $asil balik yg positip.

%.Pengendalian dilakukan setela$ keluaran di$asilkan.

&.Supaya keluaran dapat di$asilkan umpan balik yg positip' maka pengendalian tidak bole$ diukur dari keluarannya tetapi

diukur dan dikendalikan dari prosesnya.

.Cont

o$ pada sistem

akuntansi adala$ perencanaan kas.

Pre#enti#e Control System

(sistem pengendalian

pencega$an

)

!.Mengendalikan sistem dimuka sebelum proses dimulai dengan mencega$ $al$al yang merugikan untuk masuk ke dalam

sistem.

2.Conto$ * sistem pengendalian intern (internal control)' dimana penerapan kebijaksanaan2' metode2' dan prosedur2

didala

m

siste

m

peng

endali

an

inte

rn

dimaks

udkan untuk

mence

ga$ $al$al yang

tidak baik

yang menggangg

u

masukan

'

proses dan $asil dari sistem supaya sistem dapat beroperasi seperti yang di$arapkan.

Pengendalian system

Karena suatu sistem tidak ada yang tertutup, supaya sistem dapat terus Karena suatu sistem tidak ada yang tertutup, supaya sistem dapat terus

melangsungkan hidupnya, maka sistem harus mempunyai daya membela diri melangsungkan hidupnya, maka sistem harus mempunyai daya membela diri atau sistem harus mempunyai daya beli diri atau sistem harus mempunyai atau sistem harus mempunyai daya beli diri atau sistem harus mempunyai

sistem pengendalian. Pengendalian dari suatu sistem dapat berupa pengendalian sistem pengendalian. Pengendalian dari suatu sistem dapat berupa pengendalian umpan balik (feedback control system), dan pengendalian umpan

umpan balik (feedback control system), dan pengendalian umpan maju (feedmaju (feed forward control system ) dan pengendalian pencegahan (preventive control forward control system ) dan pengendalian pencegahan (preventive control system).

system).

M!"K# $$$$$$$$% P&#'*#

M!"K# $$$$$$$$% P&#'*# $$$$$$$$$% K&"+#$$$$$$$$$% K&"+#

entuk

entuk dasar dasar suatu suatu sistemsistem

. !istem Pengendalian "mpan alik . !istem Pengendalian "mpan alik

Pengendalian umpan balik merupakan

Pengendalian umpan balik merupakan proses mengukur keluaran dari sistemproses mengukur keluaran dari sistem yang dibandingkan dengan suatu standar tertentu. ilamana terjadi

yang dibandingkan dengan suatu standar tertentu. ilamana terjadi perbedaan $perbedaan $ perbedaan atau penyimpangan $ penyimpanga akan dikoreksi untuk

perbedaan atau penyimpangan $ penyimpanga akan dikoreksi untuk memperbaiki masukan sistem selanjudnya. !tudy teoritis tentang sistem memperbaiki masukan sistem selanjudnya. !tudy teoritis tentang sistem pengendalian umpan

pengendalian umpan balik disebut balik disebut dengan dengan cybernetisc. cybernetisc. -stilah -stilah ini berasal ini berasal daridari bahasa 

bahasa unani yaitu kybunani yaitu kybernettes ernettes yang berarati /orang yang mengatur /yang berarati /orang yang mengatur / penerapan suatu pengendalian daam suatu sistem.

(2)

!istem pengendalian umpan balik mempunyai 0 komponen dasar, yaitu 1 !uatu karakteristik atau kondisi yang dikendalikan diukur dari keluarannya. !uatu sensor (censor) yang mengukur karakteristik atau kondisi tersebut. !uatu unit pengendalian (control unit ) yang membandingkan hasil ukuran censor dengan suatu standar.

!uatu unit pengatur (activating unit) yang menghasilkan tindakan penyesuaian untuk masukkan proses selanjudnya.

!istem pengendalian umpan balik disebut juga dengan istilah negative feedback, karena hasil balik yang negative akan dikendalikan supaya menjadi baik untuk masukan proses selanjudnya. 2ontoh yang paling umum dari sistem

pengendalian umpan balik adalah sistem themostat di dalam alat pendingin. (air conditioner). Kondisi temperatur yang dihasilkan oleh alat pendingin akan diukur oleh suatu sensor dan dibandingkan dengan standar temperatur yang tidak

menyebabkan ruangan menjadi lembab. ila temperatu terlalu dingin, maka tungku pemanas sebagai pengatur unit pegnatur dalam thermostat akan

dihidupkan. ila temperatue terlalu panas, maka tungku akan dimatikan dan alat pendingin akan bekerja kembali. !eandainya alat pendingin tidak mempunyai pengendali ini, maka ruangan akan menjadi lemabab dan tujuan dari alat

pendingin tersebut tidak akan tercapai. !istem akuntansi pertanggungjawaban merupaka penerapan dari sistesm pengendalian umpan balik dalam sistem

akuntansi. !istem akuntansi pertanggungjawaban dapat berupa pusat beaya dan pusat investai. Pada pusat beaya yang dikendalikan bila melebihi anggaran akan dianalisis peneybabnya dan akan diperbaiki untuk masukan selanjudnya.

sehingga diharafkan beaya yang terjadi dapat diminimumkan.

. !istem Pengendalian "mpan Maju

!istem pengendalian umpan maju (feedforward control system) disebut juga dengan istilah positive feedback. Positive feedback mencoba mendorong proses dari sistem supaya manghasilkan hasil balik yang posiif. !istem pengendalian umpan maju ini merupakan perkembangan dari sitem pengendalian umpan balik. 3i dalam sistem pengendalian umpan balik, pengendalian dilakukan setelah

keluaran dihasilkan. Pengendalian sepertin ini diangap mempunyai kelemahan bilamana penyimpanan dari luar dengan standar sangat besar. Padahal keluaran ini merupakan hasil yang sudah terlanjur terjadi dan dapat mengakibatkan hal sangat fatal. -de supaya keluaran dapat dihasilkan dengan hasil balik yang baik atau positif merupakan konsep dari sistem pengendalian umpan maju. sehingga untuk hal $ hal yang dianggap dapat terjadi penyimpangan yang besar dan tidak

(3)

boleh terjadi, dilakukan pengendalian umpan maju. !upaya keluaran dapat

dihasilkan umpan balik yang positip, maka pengendalian tidak boleh diukur dari keluarannya, tetapi diukur dan dikendalikan dari prosesnya. !elama proses didalam sistem, selalu dilakukan pengamatan dan dan cepat $ cepat diatasi bila bila mulai terjadi penyimpangan sebelum terlanjur fatal pada keluarannya.

contoh 1

2ontoh penerapan sistem pengenadalian umpan maju yang paling banyak diterapkan pada sistem akuntansi adalah pada sistem perencanaan kas akan sangat berbahaya dan bisa berakibat fatal bilaman saldo kas suatu ketika saldo menjadi sangat kecil atau bahkan menjadi de4sit dan akan menyebabkan

lekuiditas perusahaan rendah., sebagai akibatnya aktivitas perusahaan dapat terganggu. "ntuk mengatasi hal ini, meka penerapan sistem pengendalian umpan maju diterapkan dengan meramalkan arus dari saldo kas dimasa

mendatang dengan membuat sistem anggaran kas. Kondisi yang dikendalikan adalah semua proses kegiatan perusahaan dankeputusan $ keputusan yang memperngaruhi tingkat saldo kas. Proses ini diukur dari arus kas yang terjadi melalui proses akuntansi dan dibandingkan dengan batasan saldo kas yang diperbolekan dalam anggaran kas yang telah dibuat. ila saldo kas yang terjadi berada diluar batas saldo kas yang telah dianggarkan, maka cepat $ cepat

dilakukan tindakan pengaturan untuk memperbaiki saldo kas. !ebagai pengatur adalah manajer keuangan yang akan melakukan tindakan penyesuaian terhadap saldo kas . ila setiap saat proses mempengaruhi saldo kas selalu diawasi dan dikendalikan, diambil tindakan secepatnya sebelu terjadi hal yang fatal, maka keluaran yang terjadi diharafkan akan sesuai dengan yang diharafkan.

2. !istem Pengendalian Pencegahan

Kalau sistem pengendalian umpan balik mengendalikan keluarannya dan sistem pengendalian umpan maju mengendalikan prosesnya, maka sistem

pengendalian pencegahan mencoba unutk mengendalikan sistem dimuka sebelum proses dimulai dengan mencegah hal $ hal yang merugikan untuk

masuk kedalam sistem. !istem pengendalian intern (internal control) merupakan contoh penerapan dari sistem pengendalian pencegahan. Penerapan

kebijaksanaan $ kebijaksanaan, metode $ metode dan prosedur $ prosedur

didalam sistem pengendalian intern dimaksudkan untuk mencegah hal $ hal yang tidak baik mengganggu masukan, proses dan hasil dari sistem supaya dapat

beroperasi seperti yang diharafkan. Pengertian !istem Kontrol

Pengontrolan ialah suatu kegiatan yang dilakukan untuk mengukur besarnya harga suatu besaran kemudian mengadakan kegiatan untuk membatasi

(4)

penyimpangan terhadap suatu harga yang diinginkan. 3alam pengontrolan terdapat empat langkah yang terjadi, yaitu 1

5. Pengukuran (measurement) 6. Perbandingan (comparation) 7. Menghitung (judgement) 0. Mengoreksi (correction)

Pengontrolan Manual

Pengontrolan secara manual ialah pengontrolan yang dilakukan secara langsung oleh manusia. 3i dalam pengontrolan ini, peranan manusia sangat dominan

karena manusia sebagai pengontrol untuk pembanding, penghitung dan pengoreksi yang menentukan kualitas dan kuantitas hasil yang diinginkan. !istem pengontrolan manual masih tetap digunakan pada beberapa aplikasi (pemakaian) tertentu. iasanya sistem ini dipakai pada proses$proses yang tidak banyak mengalami perubahan beban (load) atau pada proses yang tidak kritis.

Pengontrolan tomatis

Prngontrolan otomatis adalah pengontrolan suatu besaran proses apabila terjadi penyimpangan atau deviasi maka akan terjadi suatu usaha perbaikan secara otomatis sehingga dapat membatasi penyimpangan atau deviasi tersebut dari nilai yang dikehendaki.

3i dalam pengontrolan otomatis peran operator di dalam pengontrolan manual digantikan oleh suatu alat yang disebut controller. 8ugas membuka atau

menutup valve tidak lagi dikerjakan oleh operator tetapi atas perintah dari controller. perator hanya perlu menentukan besarnya set point dari controller dan pada akhirnya semua bekerja secara otomatis. "ntuk keperluan

pengontrolan otomatis, valve harus dilengkapi dengan alat yang disebut dengan actuator, sehingga unit valve sekarang menjadi unit yang disebut control valve. !emua peralatan pengendalian ini disebut sebagai instrumentasi pengendalian proses.

Penggolongan !istem Pengontrolan

!uatu sistem pengaturan dapat berupa suatu sistem yang sederhana dimana terdiri dari satu proses dan satu komponen pengatur yang sering dinamai suatu loop pengaturan proses, dan dapat pula berupa suatu sistem yang rumit dimana proses itu terdiri dari beberapa loop pengaturan.

(5)

Pada dasarnya terdapat tiga sistem loop pengontrolan, yaitu 1 5. Pengontrolan loop terbuka

6. Pengontrolan loop tertutup dengan feed forward 7. Pengontrolan loop tertutup dengan feed back

5. Pengontrolan oop 8erbuka

Pengontrolan loop terbuka adalah sistem kontrol yang keluarannya tidak mempengaruhi proses pengontrolan. 9adi pada sistem kontrol loop terbuka, sinyal keluaran (output) tidak diumpan balikan untuk dibandingkan ke sinyal masukan (input).

Pengaturan loop tebruka didasarkan atas suatu perkiaraam dan usaha yang diperlukan untuk memperoleh hasil yang diinginkan. Pada dasarnya pengaturan ini berdasarkan hasil dari suatu identi4kasi terhadap sebuah sistem. 3ari hasil parameter$parameter yang didapatkan, maka dibuatlah suatu program yang dapat memberikan suatu keluaran yang diinginkan dengan masukan tertentu. Ketelitian sistem tergantung pada proses kalibrasi yang dilakukan pada sistem kontrol loop terbuka ini.

6. Pengontrolan oop 8ertutup dengan :eed :orward

Pengontrolan loop tertutup dengan feed forward adalah sistem kontrol yang

keluarannya tergantung masukan yang melalui sistem dan juga dipengaruhi oleh masukan secara langsung. Pengaturan ini dilakukan dengan mengukur input yang lainnya dan dibandingkan dengan harga yang diinginkan. Pengaturan feed forward biasanya mempunyai lebih dari satu masukan dengan keluaran hanya satu.

7. Pengontrolan oop 8ertutup dengan :eed ack

Pada pengontrolan loop tertutup dengan feedback, aksi pengontrolan ini keluaran sangat mempengaruhi proses pengontrolan sistem. Keluaran yang

dihasilkan sangat tergantung pada keluaran pada aksi pengontrolan sebelumnya. Keluaran yang terjadi selalu diumpan balikkan sebagi pembanding untuk

keluaran selanjutnya. pabila terjadi penyimpangan, maka controller akan melakukan penyesuaian sendiri untuk meminimalisir penyimpangan tersebut.

(6)

!istem Kontrol P-3 ( Proportional;-ntegral;3erivative controller ) merupakan kontroler untuk menentukan presisi suatu sistem instrumentasi dengan karakteristik adanya umpan balik pada sistem tesebut ( :eed back ). !istem kontrol P-3 terdiri dari tiga buah cara pengaturan yaitu kontrol P

(Proportional), 3 (3erivative) dan - (-ntegral), dengan masing$masing memiliki kelebihan dan kekurangan. 3alam implementasinya masing$masing cara dapat bekerja sendiri maupun gabungan diantaranya. 3alam perancangan sistem kontrol P-3 yang perlu dilakukan adalah mengatur parameter P, - atau 3 agar tanggapan sinyal keluaran system terhadap masukan tertentu sebagaimana yang diinginkan

.

5. Kontrol Proporsional

Kontrol P jika '(s) < kp, dengan k adalah konstanta. 9ika u < '(s) = e maka u < Kp = e dengan Kp adalah Konstanta Proporsional. Kp berlaku sebagai 'ain

(penguat) saja tanpa memberikan efek dinamik kepada kinerja kontroler.

Penggunaan kontrol P memiliki berbagai keterbatasan karena sifat kontrol yang tidak dinamik ini. >alaupun demikian dalam aplikasi$aplikasi dasar yang

sederhana kontrol P ini cukup mampu untuk memperbaiki respon transien khususnya rise time dan settling time.

6. Kontrol -ntegratif

9ika '(s) adalah kontrol - maka u dapat dinyatakan sebagai u(t) <

?integrale(t)d8@Ki dengan Ki adalah konstanta -ntegral, dan dari persamaan

diatas, '(s) dapat dinyatakan sebagai u < Kd.?deltae A deltat@ 9ika e(8) mendekati konstan (bukan nol) maka u(t) akan menjadi sangat besar sehingga diharapkan dapat memperbaiki error. 9ika e(8) mendekati nol maka efek kontrol - ini semakin kecil. Kontrol - dapat memperbaiki sekaligus menghilangkan respon steady$state, namun pemilihan Ki yang tidak tepat dapat menyebabkan respon transien yang tinggi sehingga dapat menyebabkan ketidakstabilan sistem. Pemilihan Ki yang sangat tinggi justru dapat menyebabkan output berosilasi karena menambah orde sistem

7. Kontrol 3erivatif

!inyal kontrol u yang dihasilkan oleh kontrol 3 dapat dinyatakan sebagai '(s) < s.Kd 3ari persamaan di atas, nampak bahwa sifat dari kontrol 3 ini dalam

konteks /kecepatan/ atau rate dari error. 3engan sifat ini ia dapat digunakan untuk memperbaiki respon transien dengan memprediksi error yang akan terjadi.

(7)

Kontrol 3erivative hanya berubah saat ada perubahan error sehingga saat error statis kontrol ini tidak akan bereaksi, hal ini pula yang menyebabkan kontroler 3erivative tidak dapat dipakai sendiri

"ntuk mendapatkan aksi kontrol yang baik diperlukan langkah coba$coba dengan kombinasi antara P, - dan 3 sampai ditemukan nilai Kp, Ki dan Kd seperti yang diiginkan.

(5) Memahami cara kerja system,

(6) Mencari model sistem dinamik dalam persamaan diBerensial, (7) Mendapatkan fungsi alih sistem dengan 8ransformasi aplace,

(0) Memberikan aksi pengontrolan dengan menentukan konstanta Kp, Ki dan Kd, (C) Menggabungkan fungsi alih yang sudah didapatkan dengan jenis aksi

pengontrolan,

(D) Menguji sistem dengan sinyal masukan fungsi langkah, fungsi undak dan impuls ke dalam fungsi alih yang baru,

(E) Melakukan 8ransformasi aplace balik untuk mendapatkan fungsi dalam kawasan waktu,

(F) Menggambar tanggapan sistem dalam kawasan waktu

Penjelasan atau contohnya Kendali P.-.3 sebagai berikut 1

2ontohnya saja pada lift, fungsi kendali yaitu bagaimana membuat kecepatan lift ketika dinaiki oleh jumlah orang yang berbeda (secara logika ketika hanya 5

orang kecepatan tinggi dan ketika byak kecepatan menurun) nah disini fungsi kendali walu jumlah barapapun kecepatan tetap sama,

Misalnya kita logika dengan kecepatan kereta (analogikan kecepatan konstan FGKMAjam)

Maka 1

Kendali P, fungsinya mempercepat start dari kecepatan G$FG KMA*,

Kendali -, fungsinya menjaga kecepatan ketika mencapai FG KMA* agar tidak terjadi kenaikan atau penurunan