T1__BAB IV Institutional Repository | Satya Wacana Christian University: Trainer Sistem Pengendali Posisi pada Motor DC Menggunakan Kendali PID T1 BAB IV
BAB IV
PENGUJIAN DAN ANALISIS
Pada bagian ini akan dibahas mengenai pengujian yang dilakukan pada sistem serta
hasil pengujian dan analisisnya. Pengujian dilakukan untuk mengetahui keberhasilan alat
memenuhi spesifikasi yang telah ditentukan.
4.1 Pengujian Sensor Rotary Encoder
Pengujian dilakukan untuk mengetahui ketelitian sensor rotary encoder . Pengujian
dilakukan dengan cara membandingkan hasil pengukuran sensor dengan sebuah busur.
Hasil dari pengujian dapat dilihat pada Tabel 4.1.
Tabel 4.1 Hasil Pengujian Sensor Rotary Encoder
Bacaan sensor (°)
30
60
90
120
150
180
210
240
270
300
330
360
Sudut asli (°)
30
59,6
89,8
119,8
149,7
180
209,6
239,6
269,8
299,7
330
360
Error (°)
0
0,4
0,2
0,2
0,3
0
0,4
0,4
0,2
0,3
0
0
Error yang dihasilkan memiliki nilai rata-rata sebesar 0,2˚. Namun hasil dari
pengukuran di atas dapat bernilai lebih besar ataupun lebih kecil, hal ini dikarenakan
ketelitian penulis ketika mengukur sudut posisi menggunakan busur belum tentu akurat.
Error diatas merupakan error pembacaan sensor dibandingkan dengan pengukuran
busur. Error pada pengujian metode open-loop maupun closed-loop merupakan steadystate error , yaitu error yang terjadi dalam waktu yang sangat lama dan sudah dalam
keadaan tunak (steady-state).
23
4.2 Pengujian Tanpa Gangguan
Pengujian dilakukan pada sistem open-loop dan closed-loop tanpa diberi gangguan .
4.2.1 Pengujian pada Sistem Open-loop
Pengujian dilakukan dengan membandingkan posisi yang dicapai sistem dengan
set point. Pengujian dilakukan dengan menggerakkan posisi dengan interval 30˚, dari 0
sampai 360˚. Error akan terakumulasi, namun cara ini dianggap paling stabil,
dikarenakan terdapat perbedaan konstanta pergerakan jika sudut pergeseran diperbesar
maupun diperkecil. Hasil pengujian dapat dilihat pada Tabel 4.2.
Tabel 4.2 Hasil Pengujian Sistem Open-loop
SP
30
60
90
120
150
180
210
240
270
300
330
360
Percobaan 1
Percobaan 2
Sudut Aktual Error Sudut Aktual Error
30
0
26,8
3,2
58,8
1,2
59,2
0,8
88,6
1,4
89
1
117,3
2,7
119,5
0,5
146,3
3,7
150,2
-0,2
176
4
182
-2
205,7
4,3
213,3
-3,3
233,7
6,3
243,4
-3,4
264,1
5,9
275,8
-5,8
294,1
5,9
305,5
-5,5
324,4
5,6
336,5
-6,5
354
6
368,4
-8,4
24
Pengujian dilakukan setelah konstanta waktu dirasa cukup mencapai nilai set point.
Kemudian diambil sampel pada percobaan 1 dan 2.
Error rata-rata setiap pergerakan 30˚ pada percobaan 1 adalah 0,5˚.
Error rata-rata setiap pergerakan 30˚ pada percobaan 2 adalah 0,7˚.
Error rata-rata dari kedua sampel sudah sesuai dengan hasil yang diharapkan.
Gambar 4.1 Grafik Percobaan Open-loop dengan SP Bernilai 30
Gambar 4.2 Grafik Percobaan Open-loop dengan SP Bernilai 150
25
Gambar 4.3 Grafik Percobaan Open-loop dengan SP Bernilai 180
Garis biru pada grafik merupakan set point dan garis hijau pada grafik merupakan posisi
aktual motor.
4.2.2 Pengujian pada Sistem Closed-loop
Pengujian dilakukan untuk mengetahui pengaruh perubahan nilai parameter KP, KD,
dan KI terhadap respon sistem.
4.2.2.1 Pengujian Parameter KP
Pengujian dilakukan dengan memvariasikan nilai KP pada nilai set point tetap 180˚
dan kemudian melihat pengaruhnya terhadap respon sistem. Hasil pengujian dapat dilihat
pada Tabel 4.3.
26
Tabel 4.3 Hasil Pengujian Parameter KP
KP SP Sudut Aktual Error Rise Time (ms) Settling Time (ms) Max OS
0,3
0
180
N/A
N/A
N/A
0,6
107
73
N/A
N/A
N/A
1
136
44
N/A
N/A
N/A
1,3
148
32
N/A
N/A
N/A
1,6
156
24
N/A
N/A
N/A
2
165
15
789
N/A
N/A
2,3
173
7
616
N/A
N/A
2,6 180
177
3
567
N/A
N/A
3
182
-2
521
N/A
182
3,3
186
-6
499
N/A
187
3,6
189
-9
479
N/A
189
4
189
-9
464
N/A
192
4,3
187
-7
458
N/A
193
4,6
187
-7
452
N/A
194
5
186
-6
445
N/A
195
Nilai N/A pada rise time berarti sistem tidak dapat mencapai nilai 90% antara sudut
mula-mula 0˚ dan set point 180˚, nilai 90% pada percobaan ini terdapat pada sudut 162˚.
Nilai N/A pada settling time berarti sistem memiliki error lebih besar dari 1˚.
Nilai N/A pada Max OS berarti sudut aktual tidak pernah melebihi set point.
Dari hasil pengujian, dapat dilihat ketika nilai KP meningkat, maka nilai rise time
akan berkurang dan nilai Max OS akan meningkat. Hal ini sudah sesuai dengan dasar teori
yang terdapat pada BAB II.
4.2.2.2 Pengujian Parameter KD
Pengujian dilakukan dengan memvariasikan nilai KD dengan nilai KP dan set point
tetap, yaitu dengan KD bernilai 4 dan set point bernilai 180˚. Kemudian melihat
pengaruhnya terhadap respon sistem. Hasil dari pengujian parameter KD dapat dilihat
pada Tabel 4.4.
27
Tabel 4.4 Hasil Pengujian Parameter KD
KP KD
4
0,3
0,6
1
1,3
1,6
2
2,3
2,6
3
3,3
3,6
4
4,3
4,6
5
SP
180
Sudut
Aktual
189
189
187
186
184
184
183
182
181
179
177
176
175
175
173
Error
Rise Time (ms)
-9
-9
-7
-6
-4
-4
-3
-2
-1
1
3
4
5
5
7
473
477
478
483
489
496
503
511
519
529
535
546
555
565
579
Settling Time
(ms)
N/A
N/A
N/A
N/A
N/A
N/A
N/A
N/A
N/A
836
N/A
N/A
N/A
N/A
N/A
Max
OS
190
189
188
187
186
185
184
183
181
N/A
N/A
N/A
N/A
N/A
N/A
Dari hasil pengujian, dapat dilihat ketika nilai KD meningkat, maka terjadi
peningkatan nilai rise time dan pengurangan nilai Max OS. Hal ini sudah sesuai dengan
dasar teori yang terdapat pada BAB II.
4.2.2.3 Pengujian Parameter KI
Pengujian dilakukan dengan memvariasikan nilai KI dengan nilai KP dan set point
tetap, yaitu dengan KD bernilai 0,5 dan set point bernilai 180˚. Kemudian melihat
pengaruhnya terhadap respon sistem. Hasil dari pengujian parameter KI dapat dilihat pada
Tabel 4.5.
28
Tabel 4.5 Hasil Pengujian Parameter KI
KP
KI
0,5
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
1
SP
180
Sudut
Aktual
168
179
180
180
182
183
183
179
179
179
Error
12
1
0
0
-2
-3
-3
1
1
1
Rise Time
(ms)
2518
1032
765
645
576
531
503
463
428
421
Settling Time
(ms)
>5000
1653
1353
1232
1095
994
899
2591
2122
1941
Max
OS
N/A
182
184
185
185
185
184
184
184
184
Pada pengujian dengan nilai KI 0,1 sampai 0,6 terdapat peningkatan nilai Max OS
walaupun tidak terlalu signifikan.
Pada pengujian dengan nilai KI 0,5 sampai 0,7, sistem mengeluarkan nilai settling
time, namun terdapat error lebih dari 1˚. Hal itu disebabkan terdapat sisa momentum
sudut pada motor ketika motor dihentikan yang mengakibatkan bergesernya posisi dari
posisi yang diinginkan.
Pada pengujian dengan nilai KI 0,8 sampai 1, terdapat peningkatan nilai settling
time terhadap nilai KI sebelumnya. Hal itu disebabkan terdapat sisa momentum sudut
pada sama seperti pada nilai KI 0,5 sampai 0,7. Namun, error yang dihasilkan cukup besar
sehingga sistem menggunakan fungsi koreksi gangguan, mengakibatkan meningkatnya
nilai settling time.
Dari hasil pengujian, dapat dilihat peningkatan nilai KI akan mengurangi nilai rise
time dan error . Dikarenakan karakteristik sistem, pengurangan nilai rise time juga akan
mengurangi nilai settling time, dan tidak terjadi peningkatan Max OS yang terlalu
signifikan ketika nilai KI meningkat.
29
4.2.2.4 Pengujian Paremeter KP, KD, dan KI
Pengujian dilakukan dengan memvariasikan kombinasi KP, KD, dan KI pada nilai
set point tetap bernilai 180˚. Kemudian melihat pengaruhnya pada respon sistem. Hasil
dari pengujian parameter KP, KD, dan KI dapat dilihat pada Tabel 4.6.
Tabel 4.6 Hasil Pengujian Parameter KP, KD, dan KI
No
KP
KI
KD
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
0,3
1
2
2,5
3
4
4
5
5
5
0,5
0,3
0,3
0,3
0,2
0,4
0,4
0,3
0,3
0,3
1
3
1,5
1,5
1,5
3
3,3
1,5
2,3
3
SP
Sudut
Aktual
Error
Rise Time
(ms)
180
182
180
180
180
179
180
180
179
179
179
-2
0
0
0
1
0
0
1
1
1
657
762
525
496
507
473
478
446
452
457
Settling
Time
(ms)
1142
1194
980
940
977
932
916
1030
1010
983
Max
OS
184
183
184
186
186
185
185
190
188
187
Tidak terdapat nilai KI dibawah 0,2 dan diatas 0,5, hal ini dikarenakan nilai KI
dibawah 0,2 tidak memiliki efek yang cukup signifikan, sedangkan nilai KI diatas 0,5
akan mengganggu kestabilan sistem. Pada rentang nilai KI = 0,3 sampai dengan KI = 0,4,
terlihan bahwa error dapat dikurangi bahkan dieliminasi.
Pada data 3 dan 4, dapat terlihat peningkatan nilai KP menyebabkan rise time
berkurang dan Max OS bertambah.
Pada data 8 sampai 10, dapat terlihat peningkatan nilai KD mengurangi nilai Max OS.
30
Gambar 4.4 Grafik Percobaan Closed-loop dengan
SP = 180, KP = 1, KD = 3, dan KI = 0,3.
Gambar 4.5 Grafik Percobaan Closed-loop dengan
SP = 180, KP = 2,5, KD = 1,5, dan KI = 0,3.
31
Gambar 4.6 Grafik Percobaan Closed-loop dengan
SP = 180, KP = 4, KD = 3,3, dan KI = 0,4.
4.3 Pengujian dengan Gangguan
Pengujian dilakukan dengan memberi gangguan berupa pergeseran posisi motor
dengan menggunakan tangan setelah motor berhenti bergerak.
4.3.1 Pengujian pada Sistem Open-loop
Pengujian dilakukan dengan menggerakkan posisi sebesar 30˚, dari 0 sampai 360˚.
Gangguan disini berupa penggeseran posisi searah dengan jarum jam menggunakan
tangan kira-kira sebesar 15˚ setelah piringan berhenti bergerak pada SP = 30˚. Hasil dari
pengujian dapat dilihat pada Tabel 4.7.
32
Tabel 4.7 Hasil Pengujian Sistem Open-loop dengan Gangguan
SP Sudut Aktual Error Error tanpa gangguan Keterangan
30
31,2
1,2
1,2
+15
60
77,7
17,7
2,7
90
103,6
13,6
-1,4
120
131,5
11,5
-3,5
150
162
12
-3
180
192,7
12,7
-2,3
210
224,5
14,5
-0,5
240
254,9
14,9
-0,1
270
286,2
16,2
1,2
300
315,9
15,9
0,9
330
346,4
16,4
1,4
360
377,2
17,2
2,2
Diberi gangguan
Gambar 4.7 Pemberian Gangguan pada SP = 30
33
Gambar 4.8 Efek Gangguan pada SP = 60
Gambar 4.9 Efek Gangguan pada SP = 90
Pada sistem open-loop, error tidak dapat terdeteksi oleh sistem, hal ini dikarenakan
tidak ada umpan balik yang memberi informasi apakah sistem sudah berjalan sesuai
dengan yang diharapkan pengguna. Sistem hanya akan berjalan sesuai dengan kondisi
yang diberikan tanpa memperdulikan adanya error yang terjadi pada sistem.
34
4.3.2 Pengujian pada Sistem Closed-loop
Pengujian dilakukan dengan cara menggeser posisi motor ketika sistem sudah
mencapai keadaan tunak (steady-state). Sistem akan berusaha mengembalikan posisi ke
posis sebelum diberi gangguan.
Gangguan dilepas
Diberi gangguan
Diberi gangguan
Gangguan dilepas
Gambar 4.10 Grafik Sistem Closed-loop dengan Gangguan
SP = 180, KP = 1, KI = 0,3, dan KD = 3
Gangguan dilepas
Diberi gangguan
Diberi gangguan
Gangguan dilepas
Gambar 4.11 Grafik Sistem Closed-loop dengan Gangguan
SP = 180, KP = 2,5, KI = 0,3, dan KD = 1,5
35
Gangguan dilepas
Diberi gangguan
Gangguan dilepas
Diberi gangguan
Gambar 4.11 Grafik Sistem Closed-loop dengan Gangguan
SP = 180, KP = 4, KI = 0,4, dan KD = 3,3
Sistem closed-loop dapat mengkoreksi error yang terjadi, hal ini dikarenakan
sistem closed-loop memiliki umpan balik, sehingga sistem closed-loop dimungkinkan
untuk melakukan koreksi error dengan umpan balik yang diterima.
36
PENGUJIAN DAN ANALISIS
Pada bagian ini akan dibahas mengenai pengujian yang dilakukan pada sistem serta
hasil pengujian dan analisisnya. Pengujian dilakukan untuk mengetahui keberhasilan alat
memenuhi spesifikasi yang telah ditentukan.
4.1 Pengujian Sensor Rotary Encoder
Pengujian dilakukan untuk mengetahui ketelitian sensor rotary encoder . Pengujian
dilakukan dengan cara membandingkan hasil pengukuran sensor dengan sebuah busur.
Hasil dari pengujian dapat dilihat pada Tabel 4.1.
Tabel 4.1 Hasil Pengujian Sensor Rotary Encoder
Bacaan sensor (°)
30
60
90
120
150
180
210
240
270
300
330
360
Sudut asli (°)
30
59,6
89,8
119,8
149,7
180
209,6
239,6
269,8
299,7
330
360
Error (°)
0
0,4
0,2
0,2
0,3
0
0,4
0,4
0,2
0,3
0
0
Error yang dihasilkan memiliki nilai rata-rata sebesar 0,2˚. Namun hasil dari
pengukuran di atas dapat bernilai lebih besar ataupun lebih kecil, hal ini dikarenakan
ketelitian penulis ketika mengukur sudut posisi menggunakan busur belum tentu akurat.
Error diatas merupakan error pembacaan sensor dibandingkan dengan pengukuran
busur. Error pada pengujian metode open-loop maupun closed-loop merupakan steadystate error , yaitu error yang terjadi dalam waktu yang sangat lama dan sudah dalam
keadaan tunak (steady-state).
23
4.2 Pengujian Tanpa Gangguan
Pengujian dilakukan pada sistem open-loop dan closed-loop tanpa diberi gangguan .
4.2.1 Pengujian pada Sistem Open-loop
Pengujian dilakukan dengan membandingkan posisi yang dicapai sistem dengan
set point. Pengujian dilakukan dengan menggerakkan posisi dengan interval 30˚, dari 0
sampai 360˚. Error akan terakumulasi, namun cara ini dianggap paling stabil,
dikarenakan terdapat perbedaan konstanta pergerakan jika sudut pergeseran diperbesar
maupun diperkecil. Hasil pengujian dapat dilihat pada Tabel 4.2.
Tabel 4.2 Hasil Pengujian Sistem Open-loop
SP
30
60
90
120
150
180
210
240
270
300
330
360
Percobaan 1
Percobaan 2
Sudut Aktual Error Sudut Aktual Error
30
0
26,8
3,2
58,8
1,2
59,2
0,8
88,6
1,4
89
1
117,3
2,7
119,5
0,5
146,3
3,7
150,2
-0,2
176
4
182
-2
205,7
4,3
213,3
-3,3
233,7
6,3
243,4
-3,4
264,1
5,9
275,8
-5,8
294,1
5,9
305,5
-5,5
324,4
5,6
336,5
-6,5
354
6
368,4
-8,4
24
Pengujian dilakukan setelah konstanta waktu dirasa cukup mencapai nilai set point.
Kemudian diambil sampel pada percobaan 1 dan 2.
Error rata-rata setiap pergerakan 30˚ pada percobaan 1 adalah 0,5˚.
Error rata-rata setiap pergerakan 30˚ pada percobaan 2 adalah 0,7˚.
Error rata-rata dari kedua sampel sudah sesuai dengan hasil yang diharapkan.
Gambar 4.1 Grafik Percobaan Open-loop dengan SP Bernilai 30
Gambar 4.2 Grafik Percobaan Open-loop dengan SP Bernilai 150
25
Gambar 4.3 Grafik Percobaan Open-loop dengan SP Bernilai 180
Garis biru pada grafik merupakan set point dan garis hijau pada grafik merupakan posisi
aktual motor.
4.2.2 Pengujian pada Sistem Closed-loop
Pengujian dilakukan untuk mengetahui pengaruh perubahan nilai parameter KP, KD,
dan KI terhadap respon sistem.
4.2.2.1 Pengujian Parameter KP
Pengujian dilakukan dengan memvariasikan nilai KP pada nilai set point tetap 180˚
dan kemudian melihat pengaruhnya terhadap respon sistem. Hasil pengujian dapat dilihat
pada Tabel 4.3.
26
Tabel 4.3 Hasil Pengujian Parameter KP
KP SP Sudut Aktual Error Rise Time (ms) Settling Time (ms) Max OS
0,3
0
180
N/A
N/A
N/A
0,6
107
73
N/A
N/A
N/A
1
136
44
N/A
N/A
N/A
1,3
148
32
N/A
N/A
N/A
1,6
156
24
N/A
N/A
N/A
2
165
15
789
N/A
N/A
2,3
173
7
616
N/A
N/A
2,6 180
177
3
567
N/A
N/A
3
182
-2
521
N/A
182
3,3
186
-6
499
N/A
187
3,6
189
-9
479
N/A
189
4
189
-9
464
N/A
192
4,3
187
-7
458
N/A
193
4,6
187
-7
452
N/A
194
5
186
-6
445
N/A
195
Nilai N/A pada rise time berarti sistem tidak dapat mencapai nilai 90% antara sudut
mula-mula 0˚ dan set point 180˚, nilai 90% pada percobaan ini terdapat pada sudut 162˚.
Nilai N/A pada settling time berarti sistem memiliki error lebih besar dari 1˚.
Nilai N/A pada Max OS berarti sudut aktual tidak pernah melebihi set point.
Dari hasil pengujian, dapat dilihat ketika nilai KP meningkat, maka nilai rise time
akan berkurang dan nilai Max OS akan meningkat. Hal ini sudah sesuai dengan dasar teori
yang terdapat pada BAB II.
4.2.2.2 Pengujian Parameter KD
Pengujian dilakukan dengan memvariasikan nilai KD dengan nilai KP dan set point
tetap, yaitu dengan KD bernilai 4 dan set point bernilai 180˚. Kemudian melihat
pengaruhnya terhadap respon sistem. Hasil dari pengujian parameter KD dapat dilihat
pada Tabel 4.4.
27
Tabel 4.4 Hasil Pengujian Parameter KD
KP KD
4
0,3
0,6
1
1,3
1,6
2
2,3
2,6
3
3,3
3,6
4
4,3
4,6
5
SP
180
Sudut
Aktual
189
189
187
186
184
184
183
182
181
179
177
176
175
175
173
Error
Rise Time (ms)
-9
-9
-7
-6
-4
-4
-3
-2
-1
1
3
4
5
5
7
473
477
478
483
489
496
503
511
519
529
535
546
555
565
579
Settling Time
(ms)
N/A
N/A
N/A
N/A
N/A
N/A
N/A
N/A
N/A
836
N/A
N/A
N/A
N/A
N/A
Max
OS
190
189
188
187
186
185
184
183
181
N/A
N/A
N/A
N/A
N/A
N/A
Dari hasil pengujian, dapat dilihat ketika nilai KD meningkat, maka terjadi
peningkatan nilai rise time dan pengurangan nilai Max OS. Hal ini sudah sesuai dengan
dasar teori yang terdapat pada BAB II.
4.2.2.3 Pengujian Parameter KI
Pengujian dilakukan dengan memvariasikan nilai KI dengan nilai KP dan set point
tetap, yaitu dengan KD bernilai 0,5 dan set point bernilai 180˚. Kemudian melihat
pengaruhnya terhadap respon sistem. Hasil dari pengujian parameter KI dapat dilihat pada
Tabel 4.5.
28
Tabel 4.5 Hasil Pengujian Parameter KI
KP
KI
0,5
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
1
SP
180
Sudut
Aktual
168
179
180
180
182
183
183
179
179
179
Error
12
1
0
0
-2
-3
-3
1
1
1
Rise Time
(ms)
2518
1032
765
645
576
531
503
463
428
421
Settling Time
(ms)
>5000
1653
1353
1232
1095
994
899
2591
2122
1941
Max
OS
N/A
182
184
185
185
185
184
184
184
184
Pada pengujian dengan nilai KI 0,1 sampai 0,6 terdapat peningkatan nilai Max OS
walaupun tidak terlalu signifikan.
Pada pengujian dengan nilai KI 0,5 sampai 0,7, sistem mengeluarkan nilai settling
time, namun terdapat error lebih dari 1˚. Hal itu disebabkan terdapat sisa momentum
sudut pada motor ketika motor dihentikan yang mengakibatkan bergesernya posisi dari
posisi yang diinginkan.
Pada pengujian dengan nilai KI 0,8 sampai 1, terdapat peningkatan nilai settling
time terhadap nilai KI sebelumnya. Hal itu disebabkan terdapat sisa momentum sudut
pada sama seperti pada nilai KI 0,5 sampai 0,7. Namun, error yang dihasilkan cukup besar
sehingga sistem menggunakan fungsi koreksi gangguan, mengakibatkan meningkatnya
nilai settling time.
Dari hasil pengujian, dapat dilihat peningkatan nilai KI akan mengurangi nilai rise
time dan error . Dikarenakan karakteristik sistem, pengurangan nilai rise time juga akan
mengurangi nilai settling time, dan tidak terjadi peningkatan Max OS yang terlalu
signifikan ketika nilai KI meningkat.
29
4.2.2.4 Pengujian Paremeter KP, KD, dan KI
Pengujian dilakukan dengan memvariasikan kombinasi KP, KD, dan KI pada nilai
set point tetap bernilai 180˚. Kemudian melihat pengaruhnya pada respon sistem. Hasil
dari pengujian parameter KP, KD, dan KI dapat dilihat pada Tabel 4.6.
Tabel 4.6 Hasil Pengujian Parameter KP, KD, dan KI
No
KP
KI
KD
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
0,3
1
2
2,5
3
4
4
5
5
5
0,5
0,3
0,3
0,3
0,2
0,4
0,4
0,3
0,3
0,3
1
3
1,5
1,5
1,5
3
3,3
1,5
2,3
3
SP
Sudut
Aktual
Error
Rise Time
(ms)
180
182
180
180
180
179
180
180
179
179
179
-2
0
0
0
1
0
0
1
1
1
657
762
525
496
507
473
478
446
452
457
Settling
Time
(ms)
1142
1194
980
940
977
932
916
1030
1010
983
Max
OS
184
183
184
186
186
185
185
190
188
187
Tidak terdapat nilai KI dibawah 0,2 dan diatas 0,5, hal ini dikarenakan nilai KI
dibawah 0,2 tidak memiliki efek yang cukup signifikan, sedangkan nilai KI diatas 0,5
akan mengganggu kestabilan sistem. Pada rentang nilai KI = 0,3 sampai dengan KI = 0,4,
terlihan bahwa error dapat dikurangi bahkan dieliminasi.
Pada data 3 dan 4, dapat terlihat peningkatan nilai KP menyebabkan rise time
berkurang dan Max OS bertambah.
Pada data 8 sampai 10, dapat terlihat peningkatan nilai KD mengurangi nilai Max OS.
30
Gambar 4.4 Grafik Percobaan Closed-loop dengan
SP = 180, KP = 1, KD = 3, dan KI = 0,3.
Gambar 4.5 Grafik Percobaan Closed-loop dengan
SP = 180, KP = 2,5, KD = 1,5, dan KI = 0,3.
31
Gambar 4.6 Grafik Percobaan Closed-loop dengan
SP = 180, KP = 4, KD = 3,3, dan KI = 0,4.
4.3 Pengujian dengan Gangguan
Pengujian dilakukan dengan memberi gangguan berupa pergeseran posisi motor
dengan menggunakan tangan setelah motor berhenti bergerak.
4.3.1 Pengujian pada Sistem Open-loop
Pengujian dilakukan dengan menggerakkan posisi sebesar 30˚, dari 0 sampai 360˚.
Gangguan disini berupa penggeseran posisi searah dengan jarum jam menggunakan
tangan kira-kira sebesar 15˚ setelah piringan berhenti bergerak pada SP = 30˚. Hasil dari
pengujian dapat dilihat pada Tabel 4.7.
32
Tabel 4.7 Hasil Pengujian Sistem Open-loop dengan Gangguan
SP Sudut Aktual Error Error tanpa gangguan Keterangan
30
31,2
1,2
1,2
+15
60
77,7
17,7
2,7
90
103,6
13,6
-1,4
120
131,5
11,5
-3,5
150
162
12
-3
180
192,7
12,7
-2,3
210
224,5
14,5
-0,5
240
254,9
14,9
-0,1
270
286,2
16,2
1,2
300
315,9
15,9
0,9
330
346,4
16,4
1,4
360
377,2
17,2
2,2
Diberi gangguan
Gambar 4.7 Pemberian Gangguan pada SP = 30
33
Gambar 4.8 Efek Gangguan pada SP = 60
Gambar 4.9 Efek Gangguan pada SP = 90
Pada sistem open-loop, error tidak dapat terdeteksi oleh sistem, hal ini dikarenakan
tidak ada umpan balik yang memberi informasi apakah sistem sudah berjalan sesuai
dengan yang diharapkan pengguna. Sistem hanya akan berjalan sesuai dengan kondisi
yang diberikan tanpa memperdulikan adanya error yang terjadi pada sistem.
34
4.3.2 Pengujian pada Sistem Closed-loop
Pengujian dilakukan dengan cara menggeser posisi motor ketika sistem sudah
mencapai keadaan tunak (steady-state). Sistem akan berusaha mengembalikan posisi ke
posis sebelum diberi gangguan.
Gangguan dilepas
Diberi gangguan
Diberi gangguan
Gangguan dilepas
Gambar 4.10 Grafik Sistem Closed-loop dengan Gangguan
SP = 180, KP = 1, KI = 0,3, dan KD = 3
Gangguan dilepas
Diberi gangguan
Diberi gangguan
Gangguan dilepas
Gambar 4.11 Grafik Sistem Closed-loop dengan Gangguan
SP = 180, KP = 2,5, KI = 0,3, dan KD = 1,5
35
Gangguan dilepas
Diberi gangguan
Gangguan dilepas
Diberi gangguan
Gambar 4.11 Grafik Sistem Closed-loop dengan Gangguan
SP = 180, KP = 4, KI = 0,4, dan KD = 3,3
Sistem closed-loop dapat mengkoreksi error yang terjadi, hal ini dikarenakan
sistem closed-loop memiliki umpan balik, sehingga sistem closed-loop dimungkinkan
untuk melakukan koreksi error dengan umpan balik yang diterima.
36