scholarly journals Pengujian Sistem Pengendalian Temperatur pada Prototipe Heat Exchanger Berbasis PID

2021 ◽  
Vol 13 (2) ◽  
pp. 81-91
Author(s):  
Asepta Surya Wardhana ◽  
Hana Amelinda Azizah ◽  
Chalidia Nurin Hamdani
Keyword(s):  
Heat Exchanger ◽  
Time Constant ◽  
Rise Time ◽  
Direct Synthesis ◽  
Settling Time ◽  
Trial And Error ◽  
Proportional Integral Derivative ◽  
Set Point ◽  
Servo Valve ◽  
Proportional Integral

Rancang bangun sistem pengendalian temperatur heat exchanger berbasis PID artinya mengendalikan temperatur air dingin keluaran heat exchanger yang telah dirancang agar sesuai dengan nilai set point melalui pengendalian mode controller PID (Proportional Integral Derivative). Pengendalian temperatur dilakukan dengan melibatkan pengendalian laju aliran air panas. Ketika set point temperatur air dingin heat exchanger dinaikkan maka servo valve semakin membuka sehingga laju aliran air panas bertambah. Software Delphi 7 digunakan untuk menampilkan hasil berupa angka dan grafik dari data proses sistem pengendalian temperatur. Nilai parameter mode kontroler PID didapat melalui metode trial and error. Sebagai pembanding, dilakukan perhitungan PID ideal menggunakan metode direct synthesis untuk diterapkan pada kalkulasi pengendalian sistem di dalam mikrokontroler Arduino. Perhitungan PID ideal memerlukan hasil bump test dari masing?masing variabel proses. Hasil analisis data dan grafik interface menunjukkan bahwa kenaikan set point dari 25? menjadi 32? pada temperatur air keluaran heat exchanger mengakibatkan bukaan servo valve mendekati bukaan penuh dan berada pada kondisi hunting system saat temperatur telah mencapai set point. Dari hasil pengujian diperoleh Time Constant 89,744 detik, Settling Time 127,232 detik dan Rise Time 127,8 detik.

Assessment of Proportional Integral Derivative Control Loops for Large Dominant Time Constant Processes

2019 ◽  
Vol 15 (1) ◽  
Author(s):  
K. Ghousiya Begum ◽  
A. Seshagiri Rao ◽  
T. K. Radhakrishnan
Keyword(s):  
Time Constant ◽  
Closed Loop ◽  
Direct Synthesis ◽  
Absolute Error ◽  
Assessment Method ◽  
Proportional Integral Derivative ◽  
Control Loops ◽  
Proportional Integral ◽  
Proportional Integral Derivative Control ◽  
Integrating Process

Abstract This manuscript deals with the assessment of parallel form of proportional integral derivative (PID) control structure for tracking the reference input designed for large dominant time constant processes whose dynamics are slow (integrating processes). The theoretical bound of integral absolute error (IAE) which is established for unstable first order process is extended to pure integrating process without using any approximations. This relies on direct synthesis tuning (DS) and the theoretical bound is obtained from the transfer function of closed loop system subjected to ramp input changes. An error based performance index is formulated on the basis of this IAE theoretical bound and actual IAE, to measure the behaviour of the controller employed for non self regulating (integrating) processes. This error based index evaluates the performance of closed loop controller and specifies whether the controller requires retuning or not. A sequence of simulated examples is used to illustrate the benefit and effectiveness of this new performance assessment method.

scholarly journals Design of modified 2-degree-of-freedom proportional–integral–derivative controller for unstable processes

2020 ◽  
Vol 53 (7-8) ◽  
pp. 1465-1471
Author(s):  
Ziwei Li ◽  
Zheng Xu ◽  
Ridong Zhang ◽  
Hongbo Zou ◽  
Furong Gao
Keyword(s):  
Control Method ◽  
Direct Synthesis ◽  
Degree Of Freedom ◽  
Proportional Integral Derivative ◽  
Outer Loop ◽  
Set Point ◽  
Proportional Integral ◽  
Point Tracking ◽  
Disturbance Suppression ◽  
Unstable Processes

Concerning first-order unstable processes with time delays that are typical in chemical processes, a modified 2-degree-of-freedom proportional–integral–derivative control method is put forward. The system presents a two-loop structure: inner loop and outer loop. The inner loop is in a classical feedback control structure with a proportional controller intended for implementing stable control of the unstable process; the outer loop is in a 2-degree-of-freedom structure with feedforward control of set points, where the system’s tracking response of set points is separated from its disturbance response. To be specific, the system has a feedforward controller that is designed based on the controlled object models and mainly used for regulating the system’s set point tracking characteristics; besides, it has a feedback controller that is designed on the ground of direct synthesis of disturbance suppression characteristics to improve the system’s disturbance rejection. To verify the effectiveness, the system is put into a theoretical analysis and simulated comparison with other methods. Simulation results show that the system has good set point tracking characteristics and disturbance suppression characteristics.

scholarly journals Penalaan Parameter Pengendali PID untuk Pengendalian Kecepatan Motor Arus Searah Menggunakan Metode Algoritma Genetika dan Jaringan Syaraf Tiruan

2020 ◽  
Vol 4 (1) ◽  
pp. 15
Author(s):  
Bhakti Yudho Suprapto ◽  
Afnizar Azmi ◽  
Febby Nora ◽  
Suci Dwijayanti
Keyword(s):  
Rise Time ◽  
Settling Time ◽  
Peak Time ◽  
Proportional Integral Derivative ◽  
Proportional Integral

Dalam pemodelan dan pemecahan suatu masalah, banyak yang mendapatkan kesulitan dalam menemukan sebuah metode untuk melakukan pendekatan terhadap suatu masalah yang lebih optimal dan efisien. Beberapa metode telah dikembangkan untuk dapat digunakan dalam pemecahan berbagai permasalahan. Sebagian besar metode tersebut menerapkan prinsip probabilitas yang dianggap dapat meminimalisasi kesalahan. Pada penelitian ini dipergunakan Jaringan Syaraf Tiruan untuk menentukan parameter peluang pindah silang (Pc) dan peluang mutasi (Pm) yang terdapat pada Algoritma Genetika untuk menentukan parameter pengendali Proportional Integral Derivative (PID). Penelitian ini mengambil objek motor arus searah. Dari penelitian ini didapatkan hasil terbaik pada populasi 100 dengan parameter PID yaitu Kp bernilai 1.0309, Ki bernilai 25.9346 dan Kd bernilai 0.0186, dimana nilai fitnes terbaik, yaitu 0.22443 pada generasi ke 64, dengan nilai fitnes rata-rata 11.6918. Respon sistem yang dihasilkan juga tidak memiliki overshot, tidak memiliki peak time,  settling time 0.345 detik, dan rise time 10-90% sebesar 0.10977 detik. Sehingga dapat dikatakan bahwa penggunaan Jaringan Syaraf Tiruan yang dikombinasikan dengan Algoritma Genetika dalam menentukan parameter pengendali PID cukup berhasil.

scholarly journals Desain sistem pengisian daya pada solar e-bike menggunakan metode PI

JURNAL ELTEK ◽  
2021 ◽  
Vol 19 (1) ◽  
pp. 101
Author(s):  
Dyah Intan Sari ◽  
Subiyantoro Subiyantoro ◽  
Mila Fauziyah
Keyword(s):  
Solar Cells ◽  
Steady State ◽  
Solar Cell ◽  
Rise Time ◽  
Alternative Energy ◽  
Boost Converter ◽  
Settling Time ◽  
Peak Time ◽  
Set Point ◽  
Proportional Integral

Energi surya dapat digunakan sebagai energi alternatif yang akan dikonversi menjadi listrik untuk mengurangi penggunaan energi fosil menggunakan sel surya. Oleh karena itu sistem pengisian baterai 24V 7.5 AH menggunakan sel surya 30 WP. Keluaran sel surya dipengaruhi oleh intensitas sinar matahari, menyebabkan tegangan dan keluaran sel surya tidak stabil. Maka dilakukan kontrol sehingga tegangan output dari sel surya yang tidak stabil akan diubah menjadi tegangan yang stabil sesuai set point menggunakan kontrol Proportional Integral (PI). Tegangan yang berubah dari sel surya setelah memasuki boost converter stabil pada tegangan 28,8 V. Tuning parameter Proportional Integral (PI) menggunakan metode Ziegler-Nichols 2. Proses penentuan parameter PI Ziegler-Nichols 2 dihitung menggunakan respon yang diatur menggunakan slider gain sehingga respon berosilasi. Didapat nilai konstanta PI terbaik yang diperoleh dari hasil percobaan adalah Kp = 0,128, Ki = 0,12, Parameter dari metode PI ini meliputi rise time 8s, settling time 20s, overshoot 7%, peak time 7,5s dan error steady state 0,6%.   Solar energy can be used as an alternative energy which will be converted into electricity to reduce the use of fossil energy using solar cells. Therefore, the 24V 7.5 AH battery charging system uses 30 WP solar cells. The output of solar cells is influenced by the intensity of sunlight, causing the voltage and output of solar cells to be unstable. Then control is carried out so that the output voltage of an unstable solar cell will be converted into a stable voltage according to the set point using Proportional Integral (PI) control. The voltage that changes from the solar cell after entering the boost converter is stable at a voltage of 28.8 V. Tuning the Proportional Integral (PI) parameter using the Ziegler-Nichols 2 method. oscillate. The best PI constant values ​​obtained from the experimental results are Kp = 0.128, Ki = 0.12, The parameters of this PI method include rise time 8s, settling time 20s, overshoot 7%, peak time 7.5s and steady state error 0, 6%.

scholarly journals Rancang Bangun Prototipe Sistem Otomatisasi Pengereman Elektromagnetik Berbasis Mikrokontroler Dengan Kontrol PID

2018 ◽  
Vol 2 (01) ◽  
pp. 41-50
Author(s):  
Mohammad Hafiz Hersyah
Keyword(s):  
Tuning Parameter ◽  
Trial And Error ◽  
Proportional Integral Derivative ◽  
Set Point ◽  
Proportional Integral

Sistem otomatisasi pengereman diperlukan untuk mempermudah manusia melakukan pekerjaannya dalam pengereman saat berkendara. Tugas Akhir ini bertujuan untuk merancang dan membangun sebuah sistem pengereman elektromagnetik otomatis yang mampu membuat mobil berhenti sebelum menabrak penghalang dengan menerapkan metode kontrol Proportional Integral Derivative (PID). Untuk mengetahui seberapa efektif pemanfaatan kontrol PID dalam melakukan otomatisasi pengereman elektromagnetik maka akan dibandingkan dengan hasil pengereman tanpa menggunakan PID. Penentuan hasil tuning parameter kontroler PID didapatkan dengan menggunakan metode trial and error dan didapatkan nilai parameter PID yang cocok Kp = 2.98, Ki = 0.104 dan Kd = 1.35. Sensor Ultrasonik digunakan sebagai pendeteksi jarak ke penghalang. Dari hasil pengujian sistem pengereman elektromagnetik dengan kontrol PID lebih efektif digunakan jika dibandingkan dengan sistem pengereman elektromagnetik tanpa PID karena dapat dilihat dari sisi berhentinya mobil  mendekati set point, pengereman elektromagnetik dengan kontrol PID lebih bagus  hasilnya jika dibandingkan dengan pengereman elektromagnetik tanpa kontrol PID.

Desain dan Komparasi Kontrol Kecepatan Motor DC

2020 ◽  
Vol 7 (2) ◽  
pp. 127-134
Author(s):  
Safah Tasya Aprilyani ◽  
Irianto Irianto ◽  
Epyk Sunarno
Keyword(s):  
Steady State ◽  
Rise Time ◽  
Settling Time ◽  
Proportional Integral

Penggunaan kontrol sangat diperlukan dalam pengaturan kecepatan motor DC. Dalam pengaturan kecepatan motor DC, salah satu jenis kontrol yang digunakan adalah kontrol Proportional Integral (PI). Untuk 4 jenis metode pada kontrol PI yang digunakan adalah metode Ziegler Nichole, Chien Servo 1, Chien Regulator 1 dan perhitungan secara analitik yang telah diperoleh dari data yang sudah ada.  Namun kontrol dengan PI 4 metode yang digunakan  sebagai pembanding memiliki waktu respon kecepatan saat stabil cenderung lambat baik dari nilai settling time, rise time dan steady state. Maka dari itu dilakukan komparasi antara 4 metode kontrol PI dengan penggunaan kontrol fuzzy. Dalam membandingkan antara 4 metode kontrol PI dan kontrol fuzzy terdapat beberapa parameter sebagai perbandingan yaitu maximum overshoot, steady state, rise time dan settling time. Hasil dari perbandingan tersebut adalah kontrol fuzzy dapat menghasilkan performa lebih baik jika dibandingkan dengan 4 metode pada kontrol PI. Kontrol fuzzy memiliki nilai rise time sebesar 0,015 detik, nilai settling time sebesar 0,025 detik dengan kecepatan sebesar 2900 rpm serta error steady state sebesar 3,33% tanpa adanya overshoot dan osilasi.

scholarly journals APLIKASI KONTROL PID PADA PROSES PENGOLAHAN AIR LAUT MENGGUNAKAN METODE REVERSE OSMOSIS BERBASIS DCS

JURNAL ELTEK ◽  
2019 ◽  
Vol 17 (2) ◽  
pp. 32
Author(s):  
Hariyadi Singgih Singgih ◽  
Subiyantoro Subiyantoro ◽  
Siswoko Siswoko
Keyword(s):  
Steady State ◽  
Reverse Osmosis ◽  
Rise Time ◽  
Delay Time ◽  
Settling Time ◽  
Set Point ◽  
Pressure Transmitter

Metode pemurnian air laut menggunakan pengaturan kecepatan motor dalam proses reverse osmosis sangat dibutuhkan, dikarenakan proses penyaringan dalam membran reverse osmosis membutuhkan tekanan yang sesuai dengan kemampuan membran. Selain itu juga dibutuhkan kontrol ketinggian air untuk mengotomatisasi tangki yang telah penuh dan mempertahankan ketinggian air. Solusi untuk mengurangi permasalahan ini digunakan DCS yang berfungsi untuk memonitor dan mengontrol plant dari jarak jauh, Metode kontrol yang digunakan pada DCS untuk menstabilkan set point menggunakan metode kontrol PID Ziegler-Nichols. Dalam penelitian ini dirancang mini plant kontrol ketinggian air dan tekanan menggunakan metode PID Ziegler-Nichols yang diimplementasikan pada DCS-PCS7. Sensor yang digunakan untuk ketinggian air adalah HC-SR04, dan untuk sensor tekanan menggunakan pressure transmitter. Dengan aplikasi kontrol PID diperoleh kestabilan set point dengan parameter kontrol ketinggian air : Kp=134.4, Ti=0 dan Td=1. Waktu untuk mencapai set point 120 detik dan  error steady state sebesar 0.94% tanpa gangguan. Untuk parameter Kontrol tekanan air sebesar: Kp=3, Ti=0 dan Td=1.375 dan Delay time = 4s, Rise time = 7s, Settling time = 25s, Osilasi output PID rendah, Error steady state = 1.03% tanpa gangguan.    

scholarly journals Kontrol Angle of Attack untuk Optimasi Daya padaVertical Axis Wind Turbine Tipe Darrieus

2020 ◽  
Vol 8 (3) ◽  
pp. 492
Author(s):  
WAHYU AULIA NURWICAKSANA ◽  
BUDHY SETIAWAN ◽  
IKA NOER SYAMSIANA ◽  
SEPTYANA RISKITASARI
Keyword(s):  
Wind Turbine ◽  
Angle Of Attack ◽  
Vertical Axis ◽  
Speed Ratio ◽  
Trial And Error ◽  
Proportional Integral Derivative ◽  
Vertical Axis Wind Turbine ◽  
Average Efficiency ◽  
Proportional Integral ◽  
Tip Speed Ratio

ABSTRAKVAWT (Vertical Axis Wind Turbine) tipe Darrieus NACA0015 merupakan salah satu model dari turbin angin yang bekerja dengan menggunakan angin sebagai sumber penggerak. Namun dari hasil pengamatan, kecepatan angin yang ada tidak konstan setiap saat. Sehingga dari permasalahan ini perlu suatu kontrol yaitu dengan mengendalikan sudut kerja blade VAWT yang dikenal dengan kontrol angle of attack (AoA). Prinsip kerja kontrol AoA yaitu sudut blade diatur agar VAWT bekerja secara optimum dan dapat meningkatkan efisiensi. Metode kontrol AoA menggunakan PID (Proportional–Integral–Derivative) dengan memberikan nilai trial and error pada Kp, Ki, Kd. VAWT ini menggunakan konstanta TSR (Tip Speed Ratio) yaitu 4. Hasil dari penelitian ini yaitu daya yang dihasilkan VAWT dengan kontrol AoA mendapatkan rata-rata efisiensi sebesar 5.16%, sedangkan VAWT tanpa kontrol mendapatkan efisiensi sebesar 3.49%. Sehingga dapat disimpulkan bahwa dengan kontrol AoA, rata-rata efisiensi dayanya naik sebesar 1.67% dari yang tanpa kontrol.Kata Kunci: Kontrol Angle of Attack (AoA), VAWT, TSR, Efisiensi ABSTRACTVAWT (Vertical Axis Wind Turbine) type Darrieus NACA0015 is one model of a wind turbine that works by using wind as a source of propulsion. Conditions from observations, wind speeds that are not constant every time. So from this problem needs control VAWT by controlling the working angle of the VAWT blade is the angle of attack control (AoA). The principle AoA control is that the blade angle adjusted so that the VAWT works optimally and can improve the efficiency. AoA control method uses PID (Proportional-Integral-Derivative) by providing trial and error values for Kp, Ki, Kd. VAWT uses TSR (Tip Speed Ratio) constant which is 4. The results of this research, VAWT with AoA control get an average efficiency of 5.16%, while without control gets an average efficiency of 3.49%. So it can be concluded that with AoA control, the average power efficiency increases by 1.67% from those without control.Keywords: Angle of Attack (AoA) Control, VAWT, TSR, Efficiency

scholarly journals PERANCANGAN AUTOPILOT LATERAL-DIREKSIONAL PESAWAT NIRAWAK LSU-05 (THE DESIGN OF THE LATERAL-DIRECTIONAL AUTOPILOT FOR THE LSU-05 UNMANNED AERIAL VEHICLE)

2018 ◽  
Vol 15 (2) ◽  
pp. 93 ◽  
Author(s):  
Muhammad Fajar ◽  
Ony Arifianto
Keyword(s):  
State Space ◽  
Linear Model ◽  
Unmanned Aerial Vehicle ◽  
Pid Controller ◽  
Settling Time ◽  
Proportional Integral Derivative ◽  
Proportional Integral ◽  
Directional Motion ◽  
Aerial Vehicle ◽  
Simulation Results

The autopilot on the aircraft is developed based on the mode of motion of the aircraft i.e. longitudinal and lateral-directional motion. In this paper, an autopilot is designed in lateral-directional mode for LSU-05 aircraft. The autopilot is designed at a range of aircraft operating speeds of 15 m/s, 20 m/s, 25 m/s, and 30 m/s at 1000 m altitude. Designed autopilots are Roll Attitude Hold, Heading Hold and Waypoint Following. Autopilot is designed based on linear model in the form of state-space. The controller used is a Proportional-Integral-Derivative (PID) controller. Simulation results show the value of overshoot / undershoot does not exceed 5% and settling time is less than 30 second if given step command. Abstrak Autopilot pada pesawat dikembangkan berdasarkan pada modus gerak pesawat yaitu modus gerak longitudinal dan lateral-directional. Pada makalah ini, dirancang autopilot pada modus gerak lateral-directional untuk pesawat LSU-05. Autopilot dirancang pada range kecepatan operasi pesawat yaitu 15 m/dtk, 20 m/dtk, 25 m/dtk, dan 30 m/dtk dengan ketinggian 1000 m. Autopilot yang dirancang adalah Roll Attitude Hold, Heading Hold dan Waypoint Following. Autopilot dirancang berdasarkan model linier dalam bentuk state-space. Pengendali yang digunakan adalah pengendali Proportional-Integral-Derivative (PID). Hasil simulasi menunjukan nilai overshoot/undershoot tidak melebihi 5% dan settling time kurang dari 30 detik jika diberikan perintah step.

scholarly journals Perancangan Kendali Optimal pada Motor Arus Searah Tanpa Sikat melalui Metode LQRI

2019 ◽  
Vol 7 (2) ◽  
pp. 377 ◽  
Author(s):  
KHOIRUDIN FATHONI ◽  
ARYO BASKORO UTOMO
Keyword(s):  
Rise Time ◽  
Load Condition ◽  
Linear Quadratic Regulator ◽  
Settling Time ◽  
Control Signal ◽  
Bldc Motor ◽  
Linear Quadratic ◽  
Cost Matrix ◽  
R Matrix ◽  
Set Point

ABSTRAKArtikel ini akan menjelaskan perancangan kendali kecepatan MASTS  dengan tujuan diperoleh respon kecepatan MASTS yang tanggap serta memiliki sinyal kendali dan arus minimal. Untuk mencapai hal ini MASTS akan dikendalikan melalui metode Linear Quadratic Regulator (LQR) dengan state yang dipilih adalah arus, kecepatan, dan state integral galat kecepatan. Diperlukan penalaan nilai parameter Q matriks bobot state dan R matriks bobot input untuk mendapatkan performa kecepatan dan arus yang terbaik. Berdasarkan pengujian diperoleh bahwa dengan kendali LQR-I, kecepatan MASTS dapat mengikuti set point dengan respon rise time Tr = 0,03 detik, settling time Ts=0,044 detik, overshoot (OS) 1,6 %, arus Imax=0,16 A dan dutycycle sinyal kontrol umax 56% pada kondisi tanpa beban dan Tr = 0,03 detik, Ts=0,044 detik, OS 1,6 %, Imax=0,16 A dan umax 56% pada kondisi berbeban. Dibandingkan dengan kendali PID ketika tanpa beban mempunyai Tr=0,0176 Ts=0,075 %OS=3,9% umax=96% Imax=0,35 A, LQRI mempunyai respon settling time, sinyal kendali dan arus yang lebih baik.Kata kunci: Motor Arus Searah Tanpa Sikat, Kendali Optimal, Linear  Quadratic Regulator dan Integral ABSTRACTThis paper aimed to discuss further research about BLDC motor speed control so that BLDC not only has fast speed response but also has minimum control signal and current using LQR (Linear Quadratic Regulator) control with chosen states are current, speed of BLDC, and speed error integral state. Tuning of Q and R matrix is required to reach the best speed and current performance. Where Q and R matrix is state cost matrix and input cost matrix, respectively. Result show that LQR-I control can track set point with rise time Tr = 0.03 s, settling time Ts=0,044 s, overshoot (OS) 1,6 %, current Imax=0,16 A and dutycycle control signal umax 56% in no load condition, and Tr = 0,03 s, Ts=0,044 s, OS 1,6 %, Imax=0,16 A dan umax 56% in the load condition. Compared to PID controller which has Tr=0,0176 Ts=0,075 %OS=3,9% umax=96% Imax=0,35 A in no load condition, proposed controller has a better settling time, control signal and current.Keywords: BLDC Motor, Optimal Control, LQR and Integral

Sign in / Sign up

Export Citation Format

Share Document