MATA KULIAH SISTEM KONTROL DIGITAL STRUKTUR DAN CONTOH

MATA KULIAH SISTEM KONTROL DIGITAL STRUKTUR DAN CONTOH SISTEM KENDALI DIGITAL

DIAGRAM BLOK SKD

PENJELASAN Diagram blok sistem kendali digital (SKD) yang terdiri dari : Sensor/Transduser, Pengendali Digital, Aktuator dan Proses Operasi pengendali dikendalikan oleh pulsa detak (clock). Beberapa titik dari sistem menghasilkan sinyal-sinyal dgn berbagai amplitudo baik kontinu maupun diskrit, sementara titik yang lain menghasilkan sinyal dlm kode numerik.

PENJELASAN (1) Output kendalian adalah Sinyal Kontinu. Sinyal ini diubah ke dalam bentuk digital oleh rangkaian Sample and Hold (S/H) dan Analog to Digital Converter (ADC). Perubahan terjadi saat Pencuplikan (S/H). Komputer Digital akan memproses deretan bilangan sesuai dengan algoritma dan menghasilkan deretan bilangan baru. Pada tiap pencuplikan, bilangan yang dikodekan (biner 8 bit atau lebih) harus diubah menjadi sinyal kendali fisik (sinyal kontinu atau sinyal analog). Digital to Analog Converter (DAC) dan rangkaian Hold, akan mengubah deret bilangan dalam kode numerik ke dalam potongan-potongan (piecewise) sinyal kontinu. Pulsa Clock pada computer akan menyinkronkan kejadian tsb.

PENJELASAN (2) Keluaran dari rangkaian Hold adalah sinyak kontinu yg menrupakan masukan kendalian, baik secara langsung maupun melalui Aktuator untuk mengendalikan dinamika sistem. Operasi yang mengubah sinyal kontinu menjadi data diskrit disebut Pencuplikan atau Diskritisasi. Operasi yang mengubah data diskrit menjadi sinyal kontinu disebut data Hold. Rangkaian S/H dan ADC mengubah sinyal kontinu ke dalam deretan kode numerik biner. Proses ini disebut pengkodean (coding) atau encoding. Kombinasi rangkaian S/H dan ADC dapat divisualisasikan sbg Saklar yg menutup segera pd tiap interval waktu T dan menghasilkan suatu deretan bilangan dlm kode numerik. Komputer digital beroperasi dlm kode numerik dan menghasilkan deret bilangan yg diinginkan dlm kode numerik. Proses konversi D/A disebut Encoding.

CONTOH-CONTOH SISTEM KENDALI DIGITAL

SISTEM PENGIRIMAN OBAT – CLOSED LOOP

PENJELASAN Sensor digunakan untuk mengukur kadar obat atau nutrisi. Pengukuran diubah menjadi bentuk digital dan diumpankan ke computer kendali yang mendorong pompa untuk menyuntikkan obat ke dalam darah pasien.

KENDALI COMPUTER MESIN PESAWAT TURBOTJET

PENJELASAN Kendali membutuhkan umpan balik dari keadaan mesin (kecepatan, suhu dan tekanan), pengukuran keadaan pesawat terbang (kecepatan dan arah) dan perintah pilot. Semua data dari sensor diolah oleh Komputer, diubah oleh DAC dan diinputkan ke Mesin Turbojet. Pesawat terbang bekerja sesuai informasi/data yang berasal dari kendali computer.

SISTEM KENDALI MANIPULATOR ROBOT

PENJELASAN Manipulator robot melakukan tugas berulang dengan kecepatan dan akurasi yang bekerjanya melebihi kemampuan operator/manusia. Posisi tangan manipulator dan kecepatan dikendalikan secara digital. Setiap gerakan atau derajat kebebasan dan manipulator diposisikan dengan menggunakan sistem kendali poisis terpisah. Semua gerakan diawasi oleh computer pengawas yang bertujuan agar tercapai kecepatan dan posisi yang diinginkan. Chip pemroses sinyal digital mengeksekusi algoritma kendali dan menyediakan kendali closed loop untuk manipulator.