Perpustakaan Digital ITB

Integrasi sistem kontrol dengan jaringan komunikasi digital pada otomasi industri modern seperti Programmable Logic Controller (PLC) dan Distributed Control System (DCS) memunculkan suatu tantangan, salah satunya berupa ketidakpastian waktu tunda yang dapat membuat transmisi data terlambat. Keterlambatan transmisi data ini dapat menurunkan performa dan bahkan menyebabkan ketidakstabilan pada sistem kontrol konvensional yang menggunakan pengontrol Proportional-Integral-Derivative (PID), terutama pada sistem yang saling berinteraksi. Penelitian ini bertujuan merancang sebuah pengontrol PID robas untuk model sistem tiga tangki dengan ketidakpastian waktu tunda. Metodologi penelitian dimulai dengan melakukan linierisasi model non-linier sistem tiga tangki di sekitar titik operasinya. Ketidakpastian waktu tunda, yang dipilih berada dalam rentang 2 hingga 4 detik, dimodelkan sebagai ketidakpastian multiplikatif. Proses ini melibatkan penggunaan aproksimasi Padé untuk merepresentasikan waktu tunda. Sintesis pengontrol dilakukan menggunakan metode H_? Loop-Shaping untuk menghasilkan sebuah pengontrol H_? orde rendah yang kemudian diaproksimasi menjadi struktur PID yang praktis. Hasil perancangan menunjukkan bahwa pengontrol PID yang diusulkan memberikan respon transien untuk mencapai titik acuan 0,44 meter dengan waktu settling sekitar 172,4 detik. Validasi akhir melalui analisis kestabilan robas menggunakan Structured Singular Value membuktikan bahwa sistem kalang tertutup tetap stabil untuk seluruh rentang ketidakpastian. Analisis ini menghasilkan nilai puncak batas atas SSV (?_u) sebesar 0,3011, yang secara signifikan berada di bawah batas kestabilan (?=1). Hasil ini setara dengan margin stabilitas sebesar 3,321, yang berarti pengontrol dapat menoleransi hingga 332,1% dari ketidakpastian yang dimodelkan, sehingga kriteria kestabilan robas terpenuhi.