PROPORTIONAL, INTEGRAL, DERIVATIVE CONTROLLER (PID) Kontrol PID merupakan gabungan dari tiga macam metode pengontrol, yaitu pengontrol proporsional (Proportional Controller), pengontrol integral (Integral Controller), dan pengontrol turunan (Derivative Controller) (setiawan , 2008) . Beberapa keunggulan dari PID adalah struktur yang sederhana, stabilitas yang baik dan ketahanan yang kuat, memainkan peran penting dalam kontrol industry (M. R. Djalal dkk, 2015) . Gambar 1 menunjukkan blok diagram kontrol PID yang umum digunakan di industri. Kontrol Proportional (P), Integral (I), dan Derivatif (D) dapat digunakan bersamaan secara paralel ataupun digunakan terpisah dengan tidak menggunakan salah satu komponen P, I atau D. (danu ,dkk 2016) Gambar 1. Blok Diagram kontrol PID (danu wisnu dkk , 2016) Persamaan nilai keluaran dari kontrol PID, dirumuskan sebagai (ogata , 2010) : (1) Persamaan (1) menjelaskan bahwa nilai keluaran u(t), merupakan jumlah dari gain proportional (Kp), gain integral (Ki), dan gain derivative (Kd) yang masing-masing dipengaruhi oleh error (e) dalam selang waktu (t) tertentu. A. Proportional Control Kontrol proporsional memiliki output yang sebanding atau proporsional dengan besar sinyal kesalahan (selisih antara nilai yang diinginkan dengan nilai aktualnya, error). Setiap perubahan pada sinyal input menyebabkan sistem langsung mengeluarkan sinyal keluar sebesar konstanta pengalinya. Persamaan kontrol proporsional dirumuskan sebagai [ogata , 2010]: (2) Kp merupakan gain proportional, e adalah error, dan u merupakan nilai keluaran relatif terhadap waktu (t). B. Integral Control Pengontrol integral berfungsi untuk menghilangkan steady-state error menjadi nol. Jika sebuah plant tidak mempunyai unsur integrator (1/s), pengontrol proposional tidak mampu menjamin output sistem akan tepat sesuai respon yang diinginkan, sehingga dibutuhkan pengontrol integral. Persamaan kontrol integral dirumuskan sebagai [ogata , 2010]: (3) Ki merupakan gain integral, e adalah error, dan u merupakan nilai keluaran relatif terhadap waktu (t). C. Derivative Control Besar output dari pengontrol derivatif memiliki sifat seperti operasi diferensial pada umumnya. Pengontrol derivatif menggunakan kecepatan perubahan sinyal kesalahan sebagai parameter pengontrol. Apabila tidak ada perubahan sinyal error, maka output dari kontrol derivatif tidak akan berubah. Persamaan kontrol derivatif dirumuskan sebagai [ogata , 2010]: (4) Kd merupakan gain derivatif, e adalah error, dan u merupakan nilai keluaran relatif terhadap waktu (t). 2.1 Keypad 4x4 Keypad sering digunakan sebagai suatu input pada beberapa peralatan yang berbasis mikroprosessor atau mikrokontroler. Keypad terdiri dari sejumlah saklar, yang terhubung sebagai baris dan kolom. Agar mikrokontroler dapat melakukan scan keypad, maka port mengeluarkan salah satu bit dari 4 bit yang terhubung pada kolom dengan logika low ”0” dan selanjutnya membaca 4 bit pada baris untuk menguji jika ada tombol yang ditekan pada 4 kolom tersebut. Sebagai konsekuensi, selama tidak ada tombol yang ditekan, maka mikrokontroler akan melihat sebagian logika high “1” pada setiap pin yang terhubung ke baris. Gambar 2.2 Keypad 4x4 *) Sumber : www.robokart.com 2.2 LCD (Liquid Crystal Display) LCD (Liquid Crystal Display) adalah suatu jenis media tampil yang menggunakan kristal cair sebagai penampil utama (Meisyaroh. 2014). Sumber cahaya di dalam sebuah perangkat LCD adalah lampu neon berwarna putih di bagian belakang susunan kristal cair. LCD 16x2 menandakan bahwa LCD dapat menampilkan sebanyak 16 kolom dan 2 baris. Gambar 2.3 LCD 16x2 *) Sumber : Meisyaroh. 2014 Tabel 2.3 Keterangan Pin pada LCD *) Sumber : Krismanto. 2014 Untuk berkomunikasi dengan mikrokontroler, berdasarkan panjang datanya mempunyai dua buah metode interface, yaitu interface 4 bit dan interface 8 bit. Pada metode interface 8 bit, data yang ditulis atau dibaca oleh mikrokontroler ke LCD dilakukan dalam sekali proses. Sedangkan untuk metode interface 4 bit, penulisan atau pembacaan dilakukan sebanyak dua kali untuk 8 bit data. Interface LCD 4 bit diatur pada metode penulisan data, dengan menghubungkan kaki R/W ke GND. Dengan metode 4 bit, penggunaan port I/O pada mikrokontroler dapat dikurangi sehingga port dapat digunakan untuk proses I/O yang lain. 2.3 I2C (Inter Integrated Circuit) Gambar 2.4 I2C (Inter Integrated Circuit) *) Sumber : www.modtronix.com I2C (Inter Integrated Circuit) adalah suatu rangkaian kecil yang berfungsi untuk menghemat jumlah pin yang digunakan untuk koneksi antara Arduino UNO (sebagai mikrokontroler) dengan LCD (Liquid Crystal Display). Hanya dengan memasangkan 16 pin female pada LCD pada 16 pin male pada I2C akan menghemat port pada Arduino UNO karena output pada I2C hanya terdiri dari 4 pin, yaitu GND (untuk dipasang pada GND Arduino UNO), VCC (untuk dipasang pada pin power 5V pada Arduino UNO), SDA (Serial Data), dan SCL (Serial Clock). Untuk penggunaan yang lebih kompleks, I2C biasanya digunakan untuk komunikasi data pada robot. Danu Wisnu, Arif Wahjudi, dan Hendro Nurhadi 2016, Perancangan Sistem Kontrol PID Untuk Pengendali Sumbu Azimuth Turret Pada Turret-gun Kaliber 20mm Jurusan Teknik Mesin, Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS) 2016 Ogata, K., “Modern Control Engineering”, 5th Edition, Prentice Hall, New Jersey (2010).
