Matakuliah Tahun Versi : H0142/Sistem Pengaturan Lanjut : 2005 : <<versi/revisi>> Pertemuan 1 Pendahuluan 1 Learning Outcomes Pada akhir pertemuan ini, diharapkan mahasiswa akan mampu : • Mengidentifikasikan sistem pengaturan diskret 2 Outline Materi • Definisi sistem diskret • Komponen sistem diskret • Gambaran konfigurasi 3 Pendahuluan Perkembangan yang sangat cepat dari komputer dan Discrete Time control system dan digunakannya digital controller pada sistem pengaturan. Sistem pengaturan diskret dan komputer digital telah digunakan sebagai bagian integral sistem operasi pada industri . 1. analisis dan sintesis sistem pengaturan yang komplek 2. pengaturan sistem termasuk : • kontroler • modifikasi parameter sistem • kompensator 4 Sinyal waktu pada sistem Pengaturan: 1.sinyal kontinu /analog • Sinyal waktu kontinu adalah sinyal yang didefinisikan mempunyai nilai kontinu dalam rentang waktu kontinu. 2.sinyal diskret • Sinyal waktu diskret merupakan sinyal yang didefinisikan mempunyai nilai variabel terkuantisasi dalam rentang waktu diskret • Quantisasi adalah proses untuk menjadikan nilai sinyal kontinu menjadi suatu nilai tertentu yang terkuantisasi dengan Nilai Variabel terkuantisasi . 5 Definisi : Sistem pengaturan diskret adalah sistem pengaturan dengan mengamati waktu secara peiodik tidak kontinu, Ini merupakan kebalikan atau berlawanan dengan sistem kontinu Komponen sistem diskret · S/H sample and Hold · A/D C analog to digital converter · D/A C digital to analog converter · Plant atau proses yang dikendalikan · Transduser , sensor, aktuator · Modeling system 6 Beberapa jenis sinyal yaitu: 1.Continuous time signal 2.Discrete time signal 3. Sinyal analog 4.Sinyal digital · Discrete time signal adalah sinyal dengan amplitude yang terkuantisasi · istilah sinyal waktu diskret lebih luas daripada sinyal digital ataupun sampled data signal. · Discrete time signal sering dipakai pada teori sedangkan istilah digital sering dihubungkan dengan pemakaian hardware maupun realisasi software. 7 keunggulan teknik pengaturan digital: · program kontrol (termasuk karakteristik kontroler) dapat diubah secara mudah jika diinginkan, dan melakukan kompensasi. · kontroler digital mempunyai keunggulan jauh di atas kontroler analog dalam mengatasi bbrp hal misalnya internal drift, noise, gangguan lain. Sampling operation: Sinyal diskret adalah sinyal independen yg variabel waktunya adalah diskret dan periodik. Sampling operation adalah dasar untuk mentransformasikan sinayl waktu kontinu menjadi sinyal waktu diskret. 8 Gambaran konfigurasi sistem diskret: Sistem kontinu + G(s) • diagram blok - •Fungsi alih H(s) •Persamaan karakteristik •Transformasi Laplace Sistem diskret G1(s) G2(s) • diagram blok •Fungsi alih Pulsa •Persamaan karakteristik H1(s) •Persamaan output •Transformasi z 9 Gambaran aplikasi sistem diskret: Reader Digital computer D/A C Hold Input tape, disk ampl motor Milling machine tachometer A/D C Diagram blok pengaturan mesin milling NC dengan komputer digital 10 Bbrp tipe operasi sampling: 1. 2. 3. 4. periodik sampling multiple order sampling multiple rate sampling random sampling 11 Discrete Time Model Teori Sampling Sampling terhadap sinyal waktu kontinu adalah sinyal waktu digantikan dengan urutan bilangan Rekonstruksi sinyal merupakan proses konversi dari urutan bilangan ke sinyal waktu kontinu Mekanisme sampling: o Periode sampling T o Frekuensi sampling f = 1/T o Penggunaan teori Shannon Syarat agar rekonstruksi sinyal dapat dilakukan: o s > 2 1 s = frekuensi sampling [rad/s] 1 = ferkuensi tertinggi sinyal yang disampling Hindari Hidden Oscillation : adanya frekuensi yg lebih tinggi dari frekuensi sampling 12 Rekonstruksi sinyal (Shannon Reconstruction) f (t ) f (kT) ( k sin (t kT) / 2 ) (t kT) / 2 Prefiltering: digunakan untuk menghindari masalah aliasing dengan sinyal yang diperoleh tidak memiliki frekuensi lebih besar dari frekuensi Nyquist. Filter orde 2 sering digunakan untuk maksud prefiltering yang mempunyai bentuk umum persamaan orde 2 sbb: 2 G f (s ) 2 s 2s 2 13 Pemilihan periode sampling secara praktis Salah satu cara yg digunakan adalah mengamati besarnya error antara reconstructed signal dengan original signal Hold Circuit: · Data reconstructor (ZOH, FOH, TOH dsb) · Biasanya berupa hardware Agar flexible digunakan hardware + software Zero Order Hold (ZOH) · Amplitudo sinyal rekonstruksi tetap konstan mendatar s.d. ke sampling berikutnya · Tak ada hubungan antara hasil rekonstruksi sebelumnya dan berikutnya 14 First Order Hold (FOH) · Amplitudo tidak konstan · Ada hubungan linier antar rekonstruksi sekarang dengan data sebelumnya Third Order Hold (TOH) · Amplitudo tidak konstan,Ada hubungan linier antar rekonstruksi sekarang dengan data sebelumnya dan sebelum itu. 15 Ikhtisar Sistem diskret perlu Mekanisme sampling Pemilihan Periode Sampling Fungsi alih Pulsa Persamaan karakteristik Hold Circuit (ZOH, FOH ) Perlu dipelajari lebih dalam : Transformasi z Inverse transformasi z 16
© Copyright 2024 Paperzz
