BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Gain scheduling
Metode PID gain scheduling adalah metode kendali dimana nilai paramater PID dijadwal berdasarkan titik kerja atau kondisi operasi yang dihadapi. Hal ini dimaksudkan agar respon sistem yang dihasilkan menjadi lebih baik pada daerah respon yang memiliki bedan yang berbeda.Pada kasus ini gangguan yang diberikan berupa gangguan aliran inlet.Pengendalian menggunakan metode PID gain scheduling ini sebelumnya dilakukan pencarian parameter kontroler PID pada beban-beban tertentu dengan menggunakan metode Ziegler Nichols I. Setelah didapatkan parameter-parameter kontroler tersebut kemudian membagi daerah proses untuk variasi penjadwalan sistem (SV). Hal ini dimaksudkan agar saat terjadi gangguan berupa perubahan aliran inlet, sistem dapat langsung menanggapi dengan cepat.Dari hasil pengujian penggunaan metode Kendali gain scheduling dirasa sangat efektif dalam menangani gangguan. Metode kendali gain scheduling menghasilkan nilai ITAE sebesar 141051yang lebih kecil dibandingkan sistem yang menggunakan kendali PID single dengan nilai ITAE 174067 dan 187569. Anaisis indeks performansi kesalahan ITAE digunakan untuk menentukan unjuk kerja sistem yang terbaik dengan menghitung nilai integral dari error yang didapatkan saat pengujian.
kekurangan apapun dalam tingkat air saat proses ini beroperasi di berbagai tingkat tinggi. Tetapi jika proses yang beroperasi di berbagai tingkat menengah, controller akan perlu menerapkan upaya pengendalian yang lebih besar untuk mengkompensasi kekurangan yang sama.Sebuah loop PID dengan parameter tuning yang tetap akan sangat ditantang oleh kondisi ini. Jika itu telah disetel untuk kinerja yang optimal dengan tangki hampir penuh, itu akan menjadi terlalu lambat sekitar mengoreksi kekurangan tingkat ketika tangki hanya setengah penuh. Sebaliknya, telah itu telah disetel untuk menjadi cukup agresif untuk setengah penuh tangki, itu akan menjadi terlalu agresif untuk tangki yang hampir penuh.
Gain scheduler keuntunganSebuah keuntungan scheduler memberikan yang terbaik dari kedua dunia. Hal ini memungkinkan controller untuk disetel untuk sejumlah rentang operasi sehingga set optimal parameter tuning yang dapat di-download ke dalam kontroler tergantung pada nilai sekarang dari variabel proses.Sayangnya, itu banyak pekerjaan. Kontrol insinyur menerapkan jadwal kenaikan pertama harus menentukan bagaimana rentang penuh dari variabel proses harus dipartisi menjadi rentang operasi yang berbeda yang cukup mewakili semua kemungkinan variasi dalam perilaku proses ini. Dalam contoh tangki air, "hampir kosong," "setengah penuh," dan "hampir penuh" akan menjadi pilihan yang jelas, tapi ada juga bisa menjadi beberapa atau beberapa lusin berkisar di antara, tergantung pada seberapa parah perilaku proses bervariasi seperti air perubahan tingkat. Pelaksana kemudian harus mengoperasikan proses dalam setiap rentang dan tune controller untuk kinerja yang optimal loop tertutup setiap kali. Dia kemudian akan memuat set dihasilkan dari parameter tuning ke jadwal keuntungan yang akan diambil oleh controller setiap kali variabel proses memasuki rentang operasi yang sesuai dengan setiap set. Dalam contoh tangki, yang akan membutuhkan pelaksana untuk mengisi tangki sedikit, tune controller untuk mempertahankan tingkat di sana, merekam parameter tuning yang mengakibatkan jadwal gain, mengisi tangki lebih sedikit, dan ulangi sampai seluruh rentang tingkat tangki telah tertutup.
BAB II
2.1 Model Self Regulating Process
Model self regulating process pada dasarnya dapat didekati oleh sebuah model matematis FOPDT (First Order Plus Ded Time) yang hanya dicirikan oleh tiga buah parameter yaitu Process transport delay–L, Process time constant–T, Process static gain-KKetiga parameter yang menggambarkan dinamika proses, secara praktis dapat diperoleh atau diidentifikasi melalui eksperimen sederhana BumpTestatau sinyal tangga secara open loop pada mode kontrol manual (lihat Gambar 1).
Gambar 2.1 Percobaan BumpTest pada kontrol manual
Secara teknis percobaan BumpTest dilakukan dengan cara memberi perubahan tangga (step) sinyal output kontroler (CO) oleh operator pada saat proses mengalami keadaan steady (stabil) disekitar titik kerja nominalnya. Gambar 2 menunjukan salah satu contoh hasil percobaan BumpTest.
Gambar 2.2 Respon Tangga percobaan BumTestuntuk model FOPDT
Gambar 2 diatas merupakan grafik respon tangga percobaan BumpTest yang mana parameter-parameter proses FOPDT (First Order Plus Ded Time) dapat dicari sebagai berikut:
b. Konstanta waktu (T) = Waktu yang di perlukan sehingga nilai PV encapai kurang lebih 63 % dari keadaan steady akhir setelah waktu tunda.
c. Gain Statis Proses (K) = Perbandingan perubahan PV terhadap perubahan CO dalam keadaan steadynya. Gain statis bisa bernilai positif maupun negatif tergantung jenis control valve yang di gunakan.
2.2 Pengendali PID (Proporsional-Integral-Derivative)
Pengendali PID adalah suatu sistem pengendali yang merupakan gabungan antara pengendali proporsional, integral, dan turunan (derivative). Dalam waktu kontinyu, sinyal keluaran pengendali PID dapat dirumuskan sebagai berikut.
u(t)=kp . e(t)+Ki
∫
e(t)d(t)+K dde(t) dtdengan
u(t) = sinyal keluaran pengendali PID Kp = konstanta proporsional
Ti = waktu integral Td = waktu turunan Ki = konstanta integral Kd = konstanta turunan e(t) = sinyal kesalahan
Jadi, fungsi alih pengendali PID (dalam domain s) dapat dinyatakan sebagai berikut.
2.3 Penalaan Pengendali PID Metode ke-1 Ziegler-Nichols
