Perpustakaan Digital ITB

Sistem kontrol kecepatan PID motor DC telah banyak digunakan untuk aplikasi gerakan kontrol kecepatan karena beberapa keunggulan motor DC dibandingkan motor AC dan algoritma PID dibandingkan algoritma kontrol lainnya. Namun pada suatu titik selama beroperasi, pengontrol sistem kendali mencapai batas fisiknya yang disebut batas saturasi yang menyebabkan sistem kendali menjadi sistem nonlinier. Fenomena osilasi siklus batas stabil (LCO) sebagian besar tidak diinginkan, namun sering muncul dalam sistem nonlinier. Oleh karena itu, analisis sistem kendali dilakukan untuk mengecek kemungkinan kemunculan dan karakteristik fenomena LCOs serta merancang kontroler PID yang menghindari LCO. Dalam penelitian ini, fungsi ekivalen (describing function atau DF) dipilih untuk menganalisis kemungkinan LCO dalam sistem kendali. Hasil analisis menunjukkan bahwa sistem kendali dapat mengalami LCO karena frekuensi LCO dapat ditemukan sebagai solusi fungsi ekivalen. Selain frekuensi, amplitudo LCO dapat dihitung dari analisis DF. Analisis DF menawarkan kondisi untuk mencegah sistem kontrol mengalami LCO. Untuk melihat kinerja analisis DF, dilakukan simulasi MATLAB Simulink. Simulasi menunjukkan bahwa pengontrol harus mengikuti kondisi Routh-Hurwitz untuk menghindari LCO. Hasil ini menunjukkan kekurangan analisis DF supaya pengontrol terhindar dari LCO. Namun, keberadaan dan karakteristik LCO seperti frekuensi dan amplitudo dapat diprediksi secara akurat dari analisis DF. Sebagai pelengkap atau pengganti eksperimen, dilakukan simulasi dengan program Tina-TI. Program Tina-TI digunakan untuk membangun model rangkaian listrik untuk mewakili sistem kontrol dan mensimulasikan sistem untuk membandingkan hasil analisis DF dan MATLAB Simulink. Hasil analisis menunjukkan bahwa analisis DF luarannya sesuai dengan Simulink dan Tina-TI.