Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya Karakteristik Sistem Orde
Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya Karakteristik Sistem Orde Kedua
Pengantar Materi Contoh Soal Ringkasan Latihan Asesmen
Pengantar Sistem Orde Kedua Materi Karakteristik Respon Waktu Contoh Soal Ringkasan Latihan Asesmen
Materi Contoh Soal Ringkasan Latihan Asesmen • Pada bagian ini akan dibahas mengenai karakteristik respon waktu untuk sistem orde kedua baik karakteristik respon transien maupun karakteristik respon pada keadaan tunak. • Karakteristik respon waktu untuk sistem orde kedua didapatkan dengan mengamati respon sistem orde kedua terhadap sinyal uji step. Pengantar
Materi Ringkasan Contoh Soal Latihan Asesmen Sistem Orde Kedua Suatu sistem dikatakan ber-orde kedua jika fungsi alihnya mempunyai variabel s dengan pangkat tertinggi dua. • Diagram blok R(s) • CLTF (fungsi alih loop tertutup ) C(s) K : gain overall : rasio peredaman : frekuensi alami tak teredam Materi Pengantar
Materi Contoh Soal Ringkasan Latihan Sistem Orde Kedua Kutub Loop Tertutup Kutub loop tertutup sistem orde kedua berdasarkan 1. , kutub konjugat komplek Redaman kurang (underdamped) 2. , kutub riel negatif dan kembar Redaman kritis (criticallydamped) : Asesmen Materi Pengantar
Materi Contoh Soal Ringkasan Sistem Orde Kedua 3. , , kutub riel negatif dan berbeda Redaman lebih (overdamped) Latihan Asesmen Materi Pengantar
Materi Contoh Soal Ringkasan Sistem Orde Kedua Respon Step (Underdamped) Masukan unit step : Keluaran : : frekuensi alami teredam, sehingga Latihan Asesmen Materi Pengantar
Materi Contoh Soal Ringkasan Sistem Orde Kedua Kurva respon step (underdamped) mengalami osilasi (terdapat overshoot) Latihan Asesmen Materi Pengantar
Materi Contoh Soal Ringkasan Sistem Orde Kedua Respon step (criticallydamped) Masukan unit step : Keluaran : sehingga Latihan Asesmen Materi Pengantar
Materi Contoh Soal Ringkasan Latihan Sistem Orde Kedua Kurva respon step (criticallydamped) Set point 1 0 1 2 3 4 5 6 7 tidak terdapat overshoot dan menyerupai respon sistem orde pertama Asesmen Materi Pengantar
Materi Contoh Soal Ringkasan Sistem Orde Kedua Respon step (overdamped) Masukan unit step : Keluaran : dengan sehingga Latihan Asesmen Materi Pengantar
Materi Ringkasan Contoh Soal Latihan Asesmen Materi Pengantar Sistem Orde Kedua Kurva Respon Step (overdamped) 1 0 2 4 6 8 10 12 tidak terdapat overshoot dan menyerupai respon sistem orde pertama
Materi Contoh Soal Ringkasan Latihan Karakteristik Respon Waktu • Berdasarkan respon sistem terhadap masukan sinyal step • Dibedakan menjadi : 1. karakteristik respon transien 2. karakteristik respon keadaan tunak (steady state) Asesmen Materi Pengantar
Materi Contoh Soal Ringkasan Latihan Karakteristik Respon Waktu Karakteristik respon transien • Spesifikasi teoritis : dan • Spesifikasi praktis : (asumsi : respon sistem orde kedua underdamped) 1. waktu tunda atau delay time (td) 2. waktu naik atau rise time (tr) 3. waktu puncak atau peak time (tp) 4. overshoot maksimum (Mp) 5. waktu tunak atau settling time (ts) Asesmen Materi Pengantar
Materi Contoh Soal Ringkasan Latihan Asesmen Karakteristik Respon Waktu Karakteristik respon transien Waktu tunda (td) : Waktu yang diperlukan oleh respon untuk mencapai setengah dari nilainya pada keadaan tunak untuk waktu pertama Set point 1 0. 5 td Materi Pengantar
Materi Contoh Soal Ringkasan Latihan Karakteristik Respon Waktu Karakteristik respon transien Waktu Naik (tr) : Waktu yang dibutuhkan oleh respon untuk naik dari 5% ke 95% atau 10% ke 90% dari nilai steady state. 1 0. 5 tr Asesmen Materi Pengantar
Materi Contoh Soal Ringkasan Karakteristik Respon Waktu Karakteristik respon transien • tr terjadi bila : , maka : • Waktu naik : Latihan Asesmen Materi Pengantar
Materi Contoh Soal Ringkasan Latihan Karakteristik Respon Waktu Karakteristik respon transien • Waktu puncak (tp): Waktu yang diperlukan respon untuk mencapai puncak pertama overshoot. 1 0. 5 tp Asesmen Materi Pengantar
Materi Contoh Soal Ringkasan Karakteristik Respon Waktu Karakteristik respon transien • tp terjadi pada saat : , maka : • Waktu puncak : Latihan Asesmen Materi Pengantar
Materi Contoh Soal Ringkasan Latihan Karakteristik Respon Waktu Karakteristik respon transien • Maksimum Overshoot (Mp): Nilai puncak kurva respon diukur dari satuan • Persen overshoot maksimum : • Mp terjadi pada Mp 1 0. 5 • Maksimum overshoot : Asesmen Materi Pengantar
Materi Contoh Soal Ringkasan Latihan Karakteristik Respon Waktu Karakteristik respon transien • Waktu Tunak (ts): waktu yang dibutuhkan respon untuk mencapai keadaan stabil (keadaan tunak) atau dianggap stabil. Mp 1 0. 5 ts 0, 02 atau 0, 05 Asesmen Materi Pengantar
Materi Contoh Soal Ringkasan Latihan Karakteristik Respon Waktu Karakteristik respon transien • Berhubungan dengan pita toleransi yang diukur dalam pada nilai • Waktu tunak : kriteria 2% : kriteria 5% : Asesmen Materi Pengantar atau yang berbeda
Materi Contoh Soal Ringkasan Karakteristik Respon Waktu Karakteristik respon kondisi tunak • Error relatif pada keadaan steady state deng an sehingga, Latihan Asesmen Materi Pengantar
Materi Contoh Soal Ringkasan Latihan Soal 1 Sistem orde kedua memiliki fungsi alih loop tertutup : dengan dan Tentukan waktu naik, waktu puncak, overshoot maksi mum, dan waktu tunak bila sistem diberi masukan unit step. Asesmen Contoh Soal Pengantar
Materi Contoh Soal Ringkasan Penyelesaian Waktu naik : Waktu puncak : Latihan Asesmen Contoh Soal Pengantar
Materi Contoh Soal Ringkasan Penyelesaian Overshoot maksimum : Waktu tunak : kriteria 2% : kriteria 5% : Latihan Asesmen Contoh Soal Pengantar
Materi Contoh Soal Ringkasan Latihan 1. Spesifikasi teoritis dari karakteristik respon transien sistem orde kedua dinyatakan dalam frekuensi alami tak teredam dan rasio peredaman , sedangkan spesifikasi prakteknya dinyatakan dalam waktu tunda (td), waktu naik (tr), waktu puncak (tp), overshoot maksimum (Mp), dan waktu turun (ts). 2. Karakteristik respon steady state sistem orde kedua diukur berdasarkan error relatif pada keadaan steady state 3. Respon sistem orde kedua untuk overdamped dan criticallydamped dapat didekati dengan respon sistem orde pertama 4. Respon sistem orde kedua untuk underdamped terdapat overshoot dan mengalami osilasi Asesmen Ringkasan Pengantar
Materi Contoh Soal Ringkasan Latihan Untuk sistem berikut : Tentukan nilai penguatan K dan tetapan umpan balik kecepatan Kh sehingga overshoot maksimum pada respon unit step sebesar 0, 2 dan waktu puncak 1 det. Dengan nilai K dan Kh tersebut tentukan waktu naik dan waktu tunak. Asesmen Latihan Pengantar
SEKIAN & TERIMAKASIH
- Slides: 30