SISTEM KENDALI PID DAN ADAPTIF UNTUK PENGENDALIAN KECEPATAN MOTOR DC BERBASIS PLC

ARDIAN UMAM, Adha Imam Cahyadi, S.T. ,M.Eng. ,D.Eng.

2014 | Skripsi | TEKNIK ELEKTRO

Proses-proses dalam industri yang melibatkan motor DC memerlukan variasi nilai kecepatan putar yang presisi meskipun dengan adanya variasi beban dan gangguan. Oleh karena itu, pada penelitian ini dirancang beberapa sistem kendali kecepatan motor DC menggunakan kendali PID dan adaptif berbasis PLC. Algoritma kendali diimplentasikan ke PLC TSX 3722 yang diprogram dengan bahasa structured text menggunakan software PL7 Pro. Adapun metode tuning PID yang digunakan dalam penelitian ini adalah metode Ultimate Cycle Ziegler-Nichols dan metode Quarter Decay. Sedangkan kendali adaptif menggunakan Model Reference Adaptive Control (MRAC) dengan satu unknown parameter. Sistem kendali PID dan adaptif yang dirancang diuji dengan input step dalam kondisi dengan dan tanpa beban step. Adapun parameter yang digunakan untuk mengukur performa tanggapan yakni settling time, rise time, %OS (Overshoot), IAE (Integral of Absolute Error) dan steady state error. Pada kondisi tanpa beban, sistem kendali PID yang dituning menggunakan metode Quarter Decay menunjukkan performa tanggapan yang paling baik, yakni dengan nilai settling time paling kecil sebesar 1.45s dan IAE paling kecil sebesar 329.95 dengan %OS yang relatif kecil sebesar 3.903%. Sedangkan kendali adaptif unggul dengan tidak memberikan %OS diatas 2%. Dalam kondisi diberi beban step, kendali PID lebih cepat untuk kembali ke nilai set point dan memiliki nilai IAE yang lebih kecil dibandingkan dengan kendali adaptif.

Industrial processes which involve DC motors require the variation of the rotational speed precision, despite the presence of load variations and disturbances. Therefore, this study designed some DC motor speed control systems using PID and adaptive control based on PLC. Control algorithm is implemented to TSX 3722 PLC and programmed in structured text language using PL7 Pro software. PID used Ziegler-Nichols Ultimate Cycle Method and Quarter Decay Method to tune the parameters. While, adaptive control used Model Reference Adaptive Control (MRAC) with one unknown parameter. PID control and adaptive systems are examined with step inputs in conditions with and without step load. The parameters that used to measure the performance of systems response are settling time, rise time, %OS (Overshoot), IAE (Integral of Absolute Error) and steady state error. In no-load condition, PID with Quarter Decay Method showed the best response performance, with the smallest value of settling time at 1.45s, smallest IAE at 329.95 and a relatively small of %OS at 3.903%. Meanwhile, adaptive control is superior by not giving %OS above 2%. Given step load, PID control is faster than adaptive control to return to the set point value and has smaller value of IAE compared to the adaptive control .

Kata Kunci : PID, Ultimate Cycle, Quarter Decay, Adaptif, MRAC