Simulasi Pengaturan Tegangan Motor DC Menggunakan Sistem Kendali PID Dengan Metode Ziegler-Nichols Berbasis Matlab

RUDI KURNIANTO, Prapto Nugroho, S.T., M.Eng, D.Eng(Pembimbing I); Adha Imam Cahyadi, S.T., M.Eng, D.Eng(Pembimbing I)

2018 | Skripsi | S1 TEKNIK ELEKTRO

Pada penelitian ini digunakan sistem pengendalian PID berbasis metode Ziegler-Nichols dengan mentuning parameternya melalui simulasi Matlab. Pengujian dilakukan melalui input step tanpa beban pada sistem kendali open loop maupun closed loop dan mentuning parameter K pada sistem kendali closed loop. Dalam melakukan tuning parameter K, nilai Ki dan Kd menjadi nol dan menaikkan parameter K sampai mencapai tanggapan sistem yang berosilasi secara berkelanjutan dengan nilai K menjadi Kcr (K critical) dan diamati Pcr (Period critical). Dengan metode Ziegler-Nichols maka akan ditemukan nilai Kp, Ti dan Td. Parameter yang digunakan dalam mengukur tanggapan sistem yaitu settling time, rise time, time constant, time delay, % overshoot, dan steady state error. Sistem kendali PID berbasis metode Ziegler-Nichols memiliki tanggapan sistem yang paling baik dimana nilai settling time jauh lebih cepat yakni 1,45x107 detik karena pengaruh gain Kp (Konstanta Proporsional) dan nilai steady state error menjadi nol karena pengaruh gain Ki (Konstanta Integral) serta nilai % overshoot menjadi nol karena pengaruh gain Kd (Konstanta Derivatif). Sedangkan untuk nilai time delay dan time constant masing-masing senilai 2,56x106 detik dan 3,69x106 detik. Nilai rise time menjadi nol karena tidak ada nilai % overshoot.

This research used PID controlling system based on Ziegler-Nichols Method with tuning parameter through Matlab simulation. Testing occurred via step input no load for open loop and closed loop control system and closed loop and tuning K parameter for closed loop control system. To realize tuning K parameter, Ki and Kd value become zero and increase K parameter until step response system become continued oscillations with K value to be Kcr (critical K) and observe Pcr (critical period). With Ziegler-Nichols method then will find Kp, Ti, and Td value. The parameter to be used for measure step response system is settling time, rise time, time delay, time constant, % overshoot and steady state error. PID control system based on Ziegler-Nichols method have best step responsessystem where settling time value become very fast which is 1,45x107 second because influences of Kp (Proportional Constants) gain and steady state value become zero because influences of Ki (Integral Constants) gain and % overshoot value become zero because influences of Kd (Derivatif Constants) gain. And for time delay value and time constant value respectively 2,56x106 second and 3,69x106 second. Rise time value become zero because there is no % overshoot value.

Kata Kunci : sistem kendali PID, metode Ziegler-Nichols, sistem kendali open loop, sistem kendali closed loop, tanggapan sistem