STUDI KOMPARASI MODEL KATUP KONTROL PNEUMATIK

IRWAN HANUNG S, Dr.-Ing. Awang N.I. Wardana; Dr.-Ing. Sihana

2017 | Skripsi | S1 TEKNIK FISIKA

Performa sistem kendali dan instrumentasi mempengaruhi kesuksesan pengendalian yang dilakukan. Salah satu faktor yang menyebabkan lemahnya performa sistem kendali dan instrumentasi adalah nonlinearitas yang terjadi pada katup kontrol. Pemilihan model yang tepat untuk menggambarkan perilaku katup kontrol diperlukan untuk keperluan evaluasi serta deteksi dini efek yang ditimbulkan oleh nonlinearitas yang terjadi. Penelitian ini membahas mengenai komparasi model katup kontrol pneumatik yang meliputi Model Karnopp, Model Kano, Model He, dan Model Lei Fang. Komparasi dilakukan dengan membandingkan grafik posisi hasil pemodelan dengan standar ANSI/ISA-752601-1006 dengan menggunakan input undak, impulse sesaat, dan sinyal kosinus. Parameter yang digunakan adalah nilai akar rerata eror kuadrat serta fenomena-fenomena yang terjadi pada katup kontrol pneumatik. Tiga buah proses ditambahkan pada tiap model dalam rangka pengembangan model katup kontrol pneumatik, yaitu: filter input, konversi arus menjadi tekanan masukan ruang aktuator, dan konversi tekanan masukan ruang aktuator menjadi gaya dorong aktuator. Pengembangan Model Karnopp menunjukkan nilai akar rerata eror kuadrat yang kecil pada tiap jenis inputan. Model Kano dan Model He memiliki kelebihan dalam hal waktu penetapan yang cepat. Model Lei Fang telah memunculkan efekbacklashdandeadzonepada katup serta adanya proses konversi tekanan masukan ruang aktuator menjadi gaya dorong sehingga memiliki nilai akar rerata eror kuadrat yang kecil.

Performance of control and instrumentation system influence the controlling that done. Practice show that control and instrumentation system perform poorly due to nonlinearities of control valve. Election the best model of control valve is needed to evaluate performance of control valve. This work discuss about comparison of pneumatic control valve model, such as: Karnopp's Model, Kano's Model, He's Model, and Lei Fang's Model. Comparison is done by compare the output of models and ANSI/ISA-752601-1006 standard with three types of input, such as step signal, short time impulse, and cosine signal. Root mean square error method and some phenomenons is used to determine the best model. Improvement of model is done by add input filter, current to pressure conversion process, and pressure to force conversion process. The improvement of Karnopp's Model show the smallest value of root mean square error with all of input signal types. Kano's Model and He's Model show the smallest settling time. Lei Fang's Model provide backlash effect, and deadzone effect, and also air pressure entering actuator chamber to force conversion process that make small value of root mean square error.

Kata Kunci : performa katup kontrol pneumatik, komparasi model katup kontrol pneumatik.