Sistem Kendali Automatik

Diagram blok umum dari sistem kendali automatik ditunjukkan pada Gambar 1.4. Detektor kesalahan akan membandingkan sinyal yang diperoleh melalui elemen umpan-balik sebagai fungsi dari respons keluaran dengan sinyal referensi masukannya. Perbedaan antara sinyal referensi masukan dan sinyal keluaran ini disebut sinyal kesalahan atau sinyal penggerak, yang akan mengaktifkan elemen kendali. Selanjutnya elemen kendali ini akan memperkuat sinyal kesalahan gun a mengurangi kesalahan yang terjadi untuk kembali ke kondisi sistem seperti semula (kondisi normal).

Gambar 1.4. Diagram blok urnurn sistem kendall Automatik.

Untuk lebih memudahkan pemahaman mengenai interaksi yang terjadi pada sistem kendali automatik ini ada baiknya kita bahas sebuah contoh pengendaiian keeepatan motor de sederhana seperti ditunjukkan pada Gambar 1.5.

Motor de dan beban adalah proses yang dikendalikan, dalam hal ini keeepatan putar poros (N). Kecepatan putar poros ini diraba/dideteksi oleh tachogenerator yang terpasang seporos dengan motor dan bebannya. Tegangan yang dikeluarkan merupakan tegangan umpan-balik (V f = kTN), guna dibandingkan dengan tegangan referensi masukan (Vr). Perbedaan dari kedua besaran inilah yang disebut tegangan kesalahan (8 = v, - Vr), yang selanjutnya siap untuk dikuatkan oleh elemen kendalinya guna mereduksi kesalahan yang terjadi pada proses yang dikendalikan (keluaran).

Gambar 1.5. Sistem kendall loop tertutup sederhana (a), Diagram blok (b), dan respons sistem (c).

Dimisalkan kecepatan putaran tetapnya (N) = 1001 rpm dan tegangan refensi masukan (Vr) = 100 volt. Seandainya konstanta tachogenerator kT = 0,1 volt/rpm, maka tegangan kesalahan e = Vr - Vf = Vr - kTN, atau e = 100 V - 10 V = 90 V. Apabila beban berkurang kecepatan putar poros bertambah, demikian pula Vf akan naik, sedang e akan berkurang akibatnya If turun. Akhimya kecepatan putaran normal kembali.

Contoh:

Dari Gambar I. 5. a, dimisalkan tegangan referensi masukan = 100 V, konstanta tachogenerator = 0,1 V/rpm, elemen penguat = 10 VN, dan kecepatan putaran motor = 100 rpm/V. Hitunglah tegangan kesalahan dantly1'ng sebenamya serta gambarlah respons sistem tersebut. Penyelesaiannya: Untuk memudahkan analisis perhatikan Gambar 1. 5. b.