prinsip kerja pengukuran laju aliran pada pipa dengan

BAB II
DASAR SISTEM KONTROL
II.1. Sistem Kontrol
Sistem kontrol adalah proses pengaturan ataupun pengendalian terhadap
satu atau beberapa besaran (variabel, parameter) sehingga berada pada suatu
harga atau dalam suatu rangkuman harga (range) tertentu. Dalam istilah lain
disebut juga teknik pengaturan sistem pengendalian atau sistem pengontrolan.
Ditinjau dari segi peralatan, sistem kontrol terdiri dari berbagai susunan
komponen fisis yang digunakan untuk mengarahkan aliran energi ke suatu mesin
atau proses agar dapat menghasilkan prestasi yang diinginkan.
Tujuan utama dari suatu sistem pengontrolan adalah untuk mendapatkan
optimisasi dimana hal ini dapat diperoleh berdasarkan fungsi daripada sistem
kontrol itu sendiri yaitu : pengukuran (measurement), membandingkan
(comparison), pencatatan dan perhitungan (computation), dan perbaikan
(correction).
Secara umum sistem kontrol dapat dikelompokkan sebagai berikut
1.
Dengan operator (manual) dan otomatik.
2.
Jaringan tertutup (closed loop) dan jaringan terbuka (open loop).
Pengontrolan secara elektrik dan pneumatik atau kombinasinya lebih
banyak ditemukan dalam industri maupun aplikasi teknis lainnya. Hal ini
disebabkan beberapa kelebihan yang diberikannya yaitu pemakaian daya yang
lebih kecil, kemampuan untuk pengontrolan jarak jauh, lebih mudah diperoleh dan
responnya lebih cepat. Disamping itu dimensi peralatan dapat dibuat lebih kecil.
Universitas Sumatera Utara
II.1.1. Manual dan Otomatis
Pengontrolan secara manual adalah pengontrolan yang dilakukan oleh
manusia yang bertindak sebagai operator, sedang pengontrolan secara otomatis
adalah pengontrolan yang dilakukan oleh mesin-mesin atau peralatan yang bekerja
secara otomatis dan operasinya dibawah pengawasan manusia. Pengontrolan
secara manual banyak ditemukan dalam kehidupan sehari-hari seperti pada
penyetelan suara radio, televisi, pengaturan cahaya televisi, pengaturan aliran air
melalui kran, pengaturan kecepatan kendaraan, dan lainnya.
Pengontrolan secara otomatis banyak ditemui dalam proses industri,
pengendalian pesawat, pembangkit tenaga listrik. Sebagai contoh adalah
pengaturan aliran, temperatur dan tekanan dengan menggunakan katup pengatur,
pengontrolan suhu ruangan oleh thermostat, pengontrolan daya listrik oleh relay,
circuit-breaker (pemutus arus).
II.1.2. Jaringan Terbuka dan Tertutup
Sistem terbuka adalah sistem kontrol dimana keluaran tidak memberikan
efek terhadap besaran masukan, sehingga variabel yang dikontrol tidak dapat
dibandingkan terhadap harga yang diinginkan seperti Gambar 2.1.
x
Sistem
G(s)
y
Gambar 2.1. Sistem Kendali Terbuka
Dimana : X = Sinyal Masukan
Y = Sinyal Keluaran
Universitas Sumatera Utara
Hubungan antara fungsi masukan, fungsi alih sistem dan fungsi keluaran :
Y
=G
X
Sistem kontrol dengan jaringan tertutup adalah sistem pengontrolan
dimana besaran keluaran memberikan efek terhadap besaran masukan sehingga
besaran yang dikontrol dapat dibandingkan terhadap harga yang diinginkan
melalui alat pencatat (indicator atau recorder) seperti pada Gambar 2.2.
Selanjutnya perbedaan harga yang terjadi antara besaran yang dikontrol dan
penunjukan alat pencatat digunakan sebagai koreksi yang pada gilirannya akan
merupakan sasaran pengontrolan. Sistem kontrol tertutup mempunyai banyak
keunggulan dibanding sistem kontrol terbuka, yaitu mempunyai tingkat ketepatan
yang lebih tinggi dan tidak peka terhadap gangguan dan perubahan pada
lingkungan.
Gambar 2.2. Sistem Kendali Tertutup
Hubungan antara fungsi masukan, fungsi alih sistem, fungsi umpan balik dan
fungsi keluaran :
Z = HY, mempunyai nilai negatif dan harus dikurangkan dari tegangan masukan
sehingga menghasilkan masukan pada penguat itu sebesar:
G =
E=X–Z
X
Y
Universitas Sumatera Utara
=
Y
Y
+ HY
G
Y
=
Y + GHY
G
Y
G
=
G 1 + GH
II.2. Karakteristik Sistem Kontrol
Beberapa karakteristik penting dari sistem kontrol otomatik adalah sebagai
berikut :
1. Sistem kontrol otomatik merupakan sistem dinamis (berubah terhadap
waktu) yang dapat berbentuk linear maupun non linear. Secara matematis
kondisi ini dinyatakan oleh persamaan-persamaan yang berubah terhadap
waktu, misalnya persamaan differensial linear maupun tidak linear.
2. Bersifat menerima informasi, memprosesnya, mengolahnya dan kemudian
mengembangkannya.
3. Komponen yang membentuk sistem kontrol ini akan saling mempengaruhi
(berinteraksi).
4. Bersifat mengembalikan sinyal ke bagian masukan (feedback) dan ini
digunakan untuk memperbaiki sifat sistem. Karena adanya pengembalian
sinyal ini (sistem umpan balik) maka pada sistem kontrol otomatik selalu
tejadi masalah stabilisasi.
II. 3. Pemakaian Sistem Kontrol
Pemakaian sistem kontrol otomatik banyak ditemui dalam kehidupan
Universitas Sumatera Utara
sehari-hari baik dalam pemakaian langsung maupun tidak langsung.
Pemakaian sistem kontrol ini dapat dikelompokkan sebagai berikut
1. Pengontrolan proses : temperatur, aliran, tekanan, tinggi permukaan
cairan, viskositas. Misalnya pada industri kimia, makanan, tekstil,
pengilangan, dan lain-lain.
2. Pembangkit tenaga listrik (pengontrolan distribusi tenaga).
3. Pengontrolan numeric (numerical control, N/C) : pengontrolan operasi
yang membutuhkan ketelitian tinggi dalam proses yang berulang-ulang.
Misalnya : pengeboran, pembuatan lubang, tekstil, pengelasan.
4. Transportasi : elevator, escalator, pesawat terbang, kereta api, conveyor
(ban berjalan), pengendalian kapal laut dan lain-lain.
5. Servomekanis.
6. Bidang non teknis, seperti : ekonomi, sosiologi, dan biologi.
Berikut ini adalah diagram blok dari proses pengaturan debit aliran pada pipa
menggunakan plat orifice dengan transmitter elektrik ialah :
Gambar 2.3. Diagram Blok Sistem Pengontrolan
Pada Gambar 2.3. bagian kontroller summing junction dengan tanda
positif-negatif, di titik inilah langkah membandingkan dilakukan dengan
mengurangi besaran set point dengan sinyal measurement variabel, hasilnya
adalah sinyal yang disebut error.
Universitas Sumatera Utara
Hampir semua sistem pengendalian selalu dimulai dengan menampilkan
blok diagram sistem pengontrolan otomatis. Secara umum elemen sistem
kontrolnya ialah :
1. Feedback adalah sistem pengendali otomatis yang mempunyai dua
summing junction yaitu positif feedback dan negatif feedback.
2. Proses (process) adalah tatanan peralatan yang mempunyai suatu fungsi
tertentu. Input proses dapat bermacam-macam, yang pasti ia merupakan
besaran yang dimanipulasi oleh final control element atau control valve
agar measurement variabel sama dengan set point. Input proses ini juga
disebut manipulated variabel.
3.
Transmitter adalah alat yang berfungsi untuk membaca sinyal sensing
element, dan mengubahnya menjadi sinyal yang dapat dimengerti oleh
kontroller.
4.
Set point adalah besaran proses variabel yang dikehendaki. Sebuah
kontroller akan selalu berusaha menyamakan controlled variabel dengan
set point.
5. Error adalah selisih antara set point dikurangi measurement variable.
Error bisa negatif dan bisa juga positif. Bila set point lebih besar dari
measured variable, error akan menjadi positif, sebaliknya bila set
pointnya lebih kecil dari measured variable, error menjadi negatif.
6. Kontroller adalah elemen yang mengerjakan tiga dari empat tahap langkah
pengendalian, yaitu membandingkan set point dengan measurement
variable, menghitung berapa banyak koreksi yang perlu dilakukan, dan
mengeluarkan sinyal koreksi sesuai dengan hasil perhitungan tadi,
Universitas Sumatera Utara
kontroller sepenuhnya menggantikan peran manusia dalam mengendalikan
sebuah proses.
II.4. Transduser
Transduser (transducer) adalah sebuah alat yang mengubah satu bentuk
daya menjadi bentuk daya lainnya untuk berbagai tujuan termasuk pengubahan
ukuran atau informasi. Transduser bias berupa peralatan listrik, elektronik,
elektromekanik, elektromagnetik, fotonik. Dalam pengertian yang lebih luas,
transduser kadang-kadang juga didefenisikan sebagai suatu peralatan yang
mengubah suatu bentuk sinyal menjadi bentuk sinyal lainnya. Pada umumnya
adalah mengubah besaran-besaran fisis tersebut menjadi besaran listrik misalnya :
tekanan, temperatur, aliran, posisi dan lain-lain. Contoh yang umum adalah
pengeras suara (audio speaker), yang mengubah beragam voltase listrik yang
berupa musik atau pidato, menjadi vibrasi mekanis. Contoh lain adalah mikrofon,
yang mengubah suara kita, bunyi atau energi akustik menjadi sinyal atau energi
listrik.
Transduser atau sensor adalah salah satu bagian dari komponen sistem
pengaturan. Sensor yang digunakan sebagai elemen yang langsung mengadakan
kontak dengan yang diukur, sedang transduser berfungsi untuk mengubah besaran
fisis yang diukur menjadi besaran fisis lainnya.
II.5. Transmitter
Transmitter merupakan alat kelanjutan dari sensor, transmitter merubah
signal dari sensor menjadi signal standart yang sebanding atau ekivalen. Lebih
Universitas Sumatera Utara
lanjut signal dari transmitter dikirim ke indikator/recorder/controller dan lain-lain
sesuai dengan kebutuhan. Kegunaan dari transmitter yang memberikan signal
standart dan besaran proses (proses variable) yang diukur diantaranya :
a.
Peralatan lain seperti indikator, recorder, controller yang bekerja dengan
standart signal yang sama agar berfungsi serbaguna, (multi purpose).
b.
Memungkinkan pengiriman signal pada jarak jauh dan cepat serta aman.
c.
Secara keseluruhan menekan biaya investasi dan pengoperasian maupun
pemeliharaan.
Dalam ilmu instrumentasi dikenal dua sistem signal yang dipergunakan, yaitu
sistem signal pneumatik dan sistem signal elektrik. Berdasarkan kedua
sistem tersebut transmitter dapat digolongkan menjadi dua jenis yaitu
1. Transmitter Pneumatik
2. Transmitter Elektrik
Pada umumnya transmitter ini adalah merupakan jalur pengirim signal dari
alat-alat perasa (sensor) ke controller dan dari controller ke pengatur akhir
(control valve).
II.6. Signal Transmitter
Seperti yang telah disebutkan sebelumnya output signal dari sistem
pengukuran ada 2 macam yaitu signal elektrik dengan besaran arus atau tegangan,
dan signal pneumatik dengan besaran yang digunakan adalah tekanan dari signal
tersebut. Sebagai standarisasi signal yang keluar dari transmitter, baik elektrik
atau pneumatik, dibuat hanya bekerja pada standart skala tertentu.
Untuk signal pneumatik dibuat hanya bekerja pada standart skala tertentu,
Universitas Sumatera Utara
yaitu sebesar : 3 – 15 Psi (0-100%) atau 0,2-1 kg/cm2 (0-100%), dan untuk signal
elektrik bila signalnya dalam bentuk besaran arus maka skala kerjanya 4-20
mADC (0-100%) atau 10-50 mADC (0-100%) dan jika menggunakan signal
tegangan skala kerjanya : 13 VDC (0-100%) atau 0-10 VDC (0-100%). Namur
pada umumnya signal yang keluar dari transmitter elektrik hampir selalu lebih
banyak dalam skala 4-20 mADC.
II.7. Transmitter Pneumatik
Pada dasarnya transmitter pneumatik adalah berfungsi untuk mengubah
signal proses menjadi signal pneumatik serta mengirimkan signal pneumatik itu
ke alat penerima seperti pencatat, pengatur dan penunjuk. Pokok utama
transmitter adalah udara yang bertekanan dan biasanya sumber udara yang
bertekanan 20 Psi atau 1,4 kg/cm ² . Transmitter pneumatik ini dapat digunakan
sampai jarak sekitar 200 meter.
Transmitter pneumatik pada umumnya terdiri dari dua bagian yaitu
a. Bagian Perasa (sensor)
Bagian perasa berfungsi untuk mengubah signal proses ke dalam bentuk
gerak mekanik. Misalnya tekanan di dalam bejana sebelumnya adalah 10 Psi
beberapa detik kemudian turun menjadi 9 Psi, perubahan sebesar 1 Psi ini adalah
merupakan signal yang harus diubah oleh detektor ke dalam bentuk pergerakan
mekanik.
Detektor yang biasa dipakai dalam transmitter ini adalah
-
Meter bodi
-
Sel beda tekanan (Differential Pressure Cell)
Universitas Sumatera Utara
-
Penggeser (Displaces)
-
Bola berisi cairan (Liquid Filled Bulb)
b. Bagian Pengirim.
Bagian pengirim dari transmitter ini berfungsi untuk mengubah gerak
mekanik detektor ke dalam bentuk signal pneumatik.
II.8. Transmitter Elektrik
Transmitter elektrik sama halnya seperti transmitter
pneumatik. Transmitter elektrik juga terdiri dari dua bagian pokok yaitu
- Bagian perasa
- Bagian pengirim
CATATAN
1. PENGIMBANG UTAMA.
2. PEGAS PENINGGI DAN PEGAS
TITIK NOL
3. PEREDAM
4. PENYETELAN BATASAN
5. PENGIMBANG KEDUA
6. PEMBATAS LANGKAH
7. KESATUAN MAKNET
8. PEGAS BIAS.
9. DITEKTOR.
10. KESATUAN ODP
11. PENUNJUK OUTPUT
Gambar 2.4 Transmitter Elektrik
Universitas Sumatera Utara
Transmitter ini juga termasuk jenis transmitter gaya seimbang. Detektor
untuk transmitter ini dapat berupa meter bodi, sel beda tekanan, bola berisi cairan
dan penggeser.
Adapun prinsip kerja transmitter elektrik adalah sebagai berikut :
-
Batang pemuntir dari detektor (bagian perasa) disambungkan
dengan pengimbang utama dari bagian pengirim, sehingga pergerakan
dari batang pemuntir menghasilkan pergerakan pada pengimbang utama.
-
Pergerakan dari pengimbang utama mengubah jarak antara kedua ferrite
dari detektor bagian pengirim.
-
Berubahnya jarak antara kedua ferrite menghasilkan perubahan
pada induktansi dari pick-up coil.
-
Perubahan induktansi pick-up coil menghasilkan perubahan pada
output osilator dari kesatuan ODP.
-
Perubahan pada output osilator menghasilkan perubahan pada nilai arus
listrik yang keluar dari transmitter. Dengan demikian perubahan pada
variable proses yang dirasakan oleh detektor pada bagian perasa
dapat menghasilkan perubahan pada nilai arus listrik yang keluar dari
bagian pengirim.
-
Sebagian dari output osilator dikirim ke kesatuan magnet sehingga
akan terjadi gaya tolak menolak pada kesatuan magnet. Gaya tolak
menolak pada kesatuan magnet akhirnya akan menghasilkan pergerakan
pada penghubung kedua.
Pergerakan (gaya) pada penghubung kedua diteruskan ke pengimbang
utama melalui penyetelan batasan (span rider). Gaya dari pengimbang kedua
Universitas Sumatera Utara
adalah melawan gaya pada pengimbang utama diimbangi oleh pergerakan
pengimbang utama. Dengan demikian akan dihasilkan kedudukan dimana
perubahan jarak kedua ferrite akan sebanding dengan perubahan variable proses
yang dirasakan oleh detektor. kedua ferrite akan sebanding dengan perubahan
variable proses yang dirasakan oleh detektor.
II.9. Peralatan Pengoperasian Transmitter Elektrik
Peralatan-peralatan pendukung yang dipakai pada sistem pengoperasian
transmitter elektrik adalah sebagai berikut :
A. Kompresor
Kompresor adalah sebuah mesin yang memampatkan udara atau gas.
Kompresor bekerja sebagai penguat, sebaliknya ada pula kompresor yang
menghisap udara atau gas yang bertekanan lebih rendah dari tekanan atmosfer,
dalam hal ini kompresor lebih disebut pompa vakum (vacum pump).
Klasifikasi Kompresor
Kompresor terdapat dalam berbagai jenis dan model tergantunr pada
volume dan tekanannya. Sebutan kompresor (pemampat) dipakai untuk tekanan
tinggi, blower (peniup) dipakai untuk tekanan sedang, sedangkan fan (kipas)
dipakai untuk tekanan yang sangat rendah.
Atas cara penempatannya kompresor terbagi atas dua jenis
1. Jenis Turbo
Kompresor jenis ini menaikkan tekanan dan kecepatan udara atau gas
dengan cara sentrifugal yang ditimbulkan oleh impeller atau dengan daya
angkat (lift) yang ditimbulkan oleh sudut.
Universitas Sumatera Utara
2. Jenis Perpindahan
Jenis ini menaikkan tegangan dengan memperkecil atau memampatkan
volume udara atau gas yang dihisap dalam silinder atau stator oleh
torak atau sudut.
B. Pneumatik Control valve
Control valve adalah suatu elemen kendali akhir. Dalam rangkaian kendali
control valve langsung mengubah besarnya aliran fluida, dimana dengan
mengubah besarnya aliran fluida dapat mengontrol beberapa variable seperti
tekanan, level, dan temperatur. Secara umum control valve terbagi menjadi dua
bagian yaitu :
1. Elemen kendali akhir untuk pengendali on/off (misalnya selenoid valve,
pneumatik control valve).
2. Elemen kendali akhir untuk pengendali kontinu (misalnya difragma
control valve).
Walaupun ada beberapa sistem pengendali on/off yang menggunakan
pneumatik control valve sebagai elemen pengendali akhir namun fungsi
dipengendali ini tidak lebih istimewa dari diafragma control valve.
Prinsip kerja pneumatik control valve
Signal output dari controller akan diubah/dikuatkan oleh converter
kedalam tekanan udara yang terpakai pada sebuah pneumatik control valve. Bila
tekanan udara yang terpakai pada permukaan diafragma, suatu gaya akan
menekan batang penggerak, batang penggerak didukung dan ditekan oleh sebuah
pegas. Jika tekanan yang cukup diberikan pada diafragma maka batang penggerak
akan bergerak dan persen bukaan control valve akan berubah.
Universitas Sumatera Utara
C. Converter
Converter adalah instrument yang dapat menggerakkan suatu kendali.
Peran converter adalah mengubah signal elektrik menjadi signal pneumatik yang
diperlukan untuk mengoperasikan control valve. Besarnya signal listrik yang
merupakan signal input adalah 4-20 mA. Converter juga disuplay dengan tekanan
udara sebesar 1,4 kg/cm2. Besarnya signal input ditentukan oleh besarnya signal
input yang berasal dari controller. Signal output dari converter merupakan signal
input bagi control valve, dimana pengaturan besar persen bukaan control valve
diatur oleh besarnya signal output converter (biasanya dalam persen).
D. Controller
Controller bekerja menerima signal input dari sebuah converter dan
mengirim sinyal output ke converter pada standart 0,2-1,0 kg/cm2 pada tekanan
pneumatik. Controller ini merupakan alat pengatur otomatis yang berfungsi untuk
mengatur agar keadaan yang sedang berlangsung dari proses sesuai yang
diinginkan.
E. Recorder
Recorder dipakai untuk mengetahui perubahan dari waktu dalam kondisi
operasi atau mendapat rekaman dari harga hasil pengukuran. Diantara recorder
ada recorder yang bersambung yang merekam harga hasil pengukuran terus
menerus dengan pena perekam. Dalam merekam harga hasil pengukuran
digunakan recorder jenis pencatat, recorder ini berganti-ganti merekam harga hasil
pengukuran pada beberapa tempat dengan menggunakan switch-over otomatis.
II.10. Alat-alat Kontrol
Jika sebuah sistem kontrol adalah stabil dan hanya memerlukan perbaikan
Universitas Sumatera Utara
respons misalnya mengurangi atau menghilangkan (penyimpangan dalam
keadaan mantap) atau memperbesar kecepatan respons maka yang dilakukan
adalah penggunaan alat-alat kontrol dari jenis P (proportional), I (integral), atau
D (differential).
Jenis jenis alat kontrol ini terdiri dari
a. Alat kontrol tipe P (proportional)
b. Alat kontrol tipe I (integral)
c. Alat kontrol tipe D (differential)
Kontroller Proportional, Integral, dan Diffential dalam prakteknya dapat digabung
menjadi satu kontroller yang disebut kontroller Proportional plus Integral plus
Derivative (P + D + I)
II.10.1. Alat Kontrol Tipe Proportional (Proportional Control)
Pada jenis ini terdapat hubungan kesebandingan antara keluaran terhadap
kesalahan yaitu :
m(t) = K e(t), dimana K disebut konstanta kesebandingan.
P e r t a m b a h a n h a r g a K a k a n m e n a i k k a n p e n gu a t a n s i s t e m
(penyimpangan dalam keadaan mantap). Pemakaian alat kontrol jenis ini saja
sering tidak memuaskan karena penambahan K selain akan membuat sistem lebih
sensitif, tetapi juga cenderung mengakibatkan ketidakstabilan. Disamping itu
pertambahan K adalah terbatas dan tidak cukup untuk mencapai respons sampai
suatu harga yang diinginkan.
Kenyataannya dalam usaha mengatur harga K terdapat keadaan-keadaan
yang bertentangan. Disatu pihak diinginkan mengurangi sebanyak mungkin, tetapi
Universitas Sumatera Utara
hal ini akan mengakibatkan osilasi bagi respons yang berarti memperlama
"settling-time", sedang dipihak lain respons terhadap setiap perubahan masukan
harus terjadi secepat mungkin. Respons yang cepat memang dapat diperoleh
dengan memperbesar K, tetapi hal ini juga akan mengakibatkan ketidakstabilan
sistem.
Untuk mengatasi masalah-masalah ini, alat pengontrol yang akan
digunakan harus mempunyai persyaratan berikut :
a.
Penguatan yang tinggi pada frekuensi-frekuensi yang sangat rendah untuk
mengurangi kesalahan-kesalahan.
b. Penguatan yang tinggi pada frekuensi-frekuensi tinggi yakni dengan
secepatnya mengikuti perubahan masukan bila laju perubahan transien
adalah yang paling cepat. Hal ini perlu untuk menjamin respons yang
cepat.
c. Pada frekuensi-frekuensi menengah yakni dalam bagian terakhir respons
transien dan sebelum "on set" (kondisi-kondisi mantap) penguatan
sebaiknya cukup rendah agar ter arnin respons yang tidak mengalami
lonjakan yang berlebihan dan juga setiap kecenderungan berosilasi akan
direndam dengan cepat.
II.10.2. Alat Kontrol Tipe Differential (D)
Alat kontrol jenis ini (disebut juga "rate-control") digunakan untuk
memperbaiki atau mempercepat prestasi respons transien sebuah sistem kontrol.
Alat ini selalu disertai oleh tipe P, sedang tipe I hanya digunakan bila
diperlukan. Diikutsertakannya tipe D ini sebagai alat kontrol memberikan efek
Universitas Sumatera Utara
menstabilkan sistem dengan cara memperbesar "phase-lead" terhadap penguatan
loop kontrol yakni dengan mengurangi "phase-lead"' terhadap penguatan loop
kontrol yakni dengan mengurangi "phase-lag " penguatan tersebut.
Alat kontrol ini sangat bermanfaat sebab responnya terhadap laju
perubahan
kesalahan
menghasilkan
koreksi
yang
berarti
sebelum
kesalahan tersebut bertambah besar, jadi efeknya adalah menghasilkan
tindakan pengontrolan yang cepat. Hal ini sangat penting bagi sistem
kontrol yang perubahan bebannya tejadi secara tiba-tiba, karena dapat
menghasilkan sinyal pengontrol selama kesalahan (error) berubah. Karena tipe D
ini melawan perubahan-perubahan yang terjadi dalam keluaran yang dikontrol,
efeknya adalah menstabilkan sistem loop tetutup dan ini dapat meredam osilasi
yang mungkin terjadi.
Penting diperhatikan bahwa tipe D ini fidak dapat dipakai secara tersendiri
karena tidak akan memberi jawaban (respons) terhadap suatu kesalahan dalam
kondisi mantap. Dengan demikian alat ini harus digabung dengan tipe P atau P +
I, sehingga konfigurasi atau bentuknya adalah P + D atau P + D + I.
II.10.3. Alat Kontrol Tipe Integral (I)
Alat kontrol jenis ini (integral control, I) dimaksudkan untuk
menghilangkan kesalahan posisi dalam kondisi mantap (steady position error)
tanpa mengubah karakteristik-karakteristik frekuensi tinggi dan hal ini dapat
dicapai dengan memberikan penguatan tak terhingga pada frekuensi nol
yakni pada kondisi mantap.
Alat kontrol biasanya digunakan bersama tipe P dan D, namun dalam hal-hal dimana kecepatan respons dan ketidakstabilan bukan merupakan masalah, tipe
Universitas Sumatera Utara
P + I adalah cukup. Walaupun demikian, penambahan tipe P perlu mendapat
perhatian karena efeknya mengurangi kestabilan yakni karena mengakibatkan
bertambahnya keterlambatan fasa (phase-lag).
Alat kontrol jenis I dapat berupa peralatan pneumatic, hidraulik;
elektronik. Bagian integral (I) menunjukkan bahwa tindakan pengontrolan akan
terus bertambah selama terjadi kesalahan dan bila sinyal penggerak (actuating
signal)m(t) yang cukup telah terakumulir, maka sinyal e(t) akan menurun menuju
nol. Melalui pemilihan komponen rangkaian yang tepat, lokasi frekuensi nol dan
frekuensi pojok dapat direncanakan agar pengontrolan secara integral (I)
hanya efektif pada frekuensi-frekuensi rendah sedang tipe P nya
memiliki penguatan yang konstan serta menghasilkan kestabilan pada frekuensi
menengah dan frekuensi yg lebih tinggi.
Universitas Sumatera Utara