93
PEREKAYASAAN SISTEM KONTROL
dikontrolkan adalah kestabilan, ketelitian dan kedinamisannya. Secara umum sistem kontrol dapat dibagi menjadi 2 jenis yaitu sistem kontrol rangkaian terbuka
dan rangkaian tertutup.
2.1.1 Sistem Kontrol Rangkaian Terbuka
Sebuah sistem rangkaian terbuka umum ditunjukkan pada Gambar 2.2. Dimulai dengan subsistem yang disebut transducer input, yang mengubah
bentuk input yang digunakan oleh controller. Kontroler mengendalikan proses atau plant. Input kadang-kadang disebut referensi, sedangkan output dapat
disebut variabel yang dikontrol. Sinyal lain, seperti gangguan, akan ditampilkan ditambahkan ke kontroler dan output proses melalui penjumlah, yang
menghasilkan jumlah aljabar sinyal input dengan menggunakan tanda-tanda yang terkait.
Masukan Referensi
Tranduser Masukan
Keluaran Variabe
Terukur Kontroler
+
Proses Plant
Gangguan 1 Gangguan 2
+
Gambar 2.2 Sistem kontrol terbuka tanpa umpan balik
Karakteristik yang membedakan dari sistem rangkaian terbuka adalah bahwa ia tidak dapat mengkompensasi Gangguan 1 yang menambah sinyal mengemudi
kontroler Gambar 2.2 . Sebagai contoh, jika kontroler adalah sebuah penguat elektronik dan Gangguan 1 adalah kebisingan, maka sinyal kebisingan
menambah sinyal penguat yang akan juga mengendalikan proses, merusak output dengan efek bising suara. Output dari sistem rangkaian terbuka rusak
tidak hanya oleh sinyal gangguan yang menambah sinyal kontroler , tetapi juga oleh gangguan pada output Gangguan 2 pada Gambar 2.2.
94
PEREKAYASAAN SISTEM KONTROL
2.1.2 Sistem Kontrol Rangkaian Tertutup
Kelemahan dari sistem rangkaian terbuka, yaitu kepekaan terhadap gangguan dan ketidakmampuan untuk mengoreksi gangguan ini, dapat diatasi
dalam sistem rangkaian tertutup. Arsitektur umum dari sistem rangkaian tertutup ditunjukkan pada Gambar 2.3 . Input transduser mengubah bentuk input ke
bentuk yang digunakan oleh kontroler. Sebuah transduser output, atau sensor, mengukur respon output dan mengubahnya menjadi bentuk yang digunakan oleh
kontroler. Sebagai contoh, jika controller menggunakan sinyal listrik untuk mengoperasikan katup sistem kontrol suhu, kondisi input dan output temperatur
diubah menjadi sinyal listrik. Kondisi input dapat diubah menjadi tegangan oleh potensiometer, resistor variabel, dan suhu output dapat diubah menjadi tegangan
oleh thermistor, sebuah perangkat yang hambatan listrik berubah dengan suhu. Pertama penjumlah aljabar menambahkan sinyal dari input ke sinyal dari output,
yang datang melalui jalur umpan balik, jalur kembali dari output ke persimpangan penjumlahan. Dalam Gambar 2.3, sinyal input dikurangi oleh sinyal output.
Hasilnya umumnya disebut sinyal penggerak. Namun, dalam sistem di mana kedua input dan output transduser memiliki penguatan satu, nilai sinyal
penggerak adalah sama dengan perbedaan yang sebenarnya antara input dan output. Dalam kondisi ini, sinyal penggerak disebut kesalahan.
Sistem rangkaian tertutup mengkompensasi gangguan dengan mengukur output respon, hasil pengukuran yang kembali melalui jalur umpan balik, dan
membandingkan dengan respon masukan di persimpangan penjumlahan. Jika ada perbedaan antara dua tanggapan, sistem mendorong plant, maka sinyal
penggerak, akan mengoreksi. Jika tidak ada perbedaan, sistem tidak mendorong plant, karena respon plant sudah sama dengan respon yang diinginkan. Sistem
rangkaian tertutup, memiliki keuntungan akurasi yang lebih besar dibandingkan dengan sistem rangkaian terbuka. Mereka peka terhadap kebisingan, gangguan,
dan perubahan lingkungan. Respon dan error steady-state dapat dikontrol lebih mudah dan dengan fleksibilitas yang lebih besar dalam sistem rangkaian
tertutup, dengan sederhana penyesuaian penguatan dalam rangkaian dan kadang-kadang dengan mendesain ulang kontroler. Di sisi lain, sistem rangkaian
tertutup lebih kompleks dan mahal dibandingkan dengan sistem rangkaian terbuka.
95
PEREKAYASAAN SISTEM KONTROL
Singkatnya, sistem yang melakukan pengukuran hasil sebelumnya dan koreksi disebut rangkaian tertutup atau kontrol umpan balik. Sistem yang tidak
memiliki properti pengukuran dan koreksi disebut sistem rangkaian terbuka.
Masukan Referensi
Tranduser Masukan
Keluaran Variabe
Terukur Kontroler
+
Proses Plant
Gangguan 1 Gangguan 2
+ -
Error
Tranduser Keluaran
Sensor
Gambar 2.3 Fungsi alih sistem kontrol rangkaian tertutup
2.1.3 Fungsi Alih Sistem Kontrol
