Upload
vutuong
View
249
Download
5
Embed Size (px)
Citation preview
1
Pengembangan Sistem Kontrol
Sering sebuah proses iteratif, didasarkan pada kinerja kita bisa memutuskan untuk menyetel, mendisain atau memodelkan kembali sebuah sistem kontrol yang diberikan
2
Pengembangan Sistem Kontrol
• Obyektif – “Apa yang sedang kita coba untuk dikontrol?”
• Pemodelan proses – “Apa yang kita perlukan?”
• Mekanistik dan/atau empirik
• Disain kontroler – “Bagaimana kita menggunakan pengetahuan perilaku proses untuk
mencapai obyektif pengendalian proses kita?”
– Variabel apa yang seharusnya kita ukur?
– Variabel apa yang seharusnya kita kontrol?
– Mana MV yang terbaik?
– Mana struktur kontroler yang terbaik?
3
Pengembangan Sistem Kontrol
• Implementasi dan menyetel proses yang dikontrol – Uji dengan simulasi
– Masukkan strategi kontrol ke perangkat keras kontrol
– Teori jarang melebihi realita
– Setel dan setel lagi
• Memonitor kinerja – Penyetelan dan pendisainan kembali secara periodik sering
dibutuhkan berdasarkan pada sensitivitas proses atau permintaan pasar
– Metode statistik dapat digunakan untuk memonitor kinerja
4
Process dynamics dan Kontrol
• Process Dynamics (Dinamika Proses): – Studi perilaku transien dari proses-proses
• Process Control – Penggunaan process dynamics untuk memperbaiki operasi dan
kinerja proses
atau
– penggunaan process dynamics untuk mengurangi efek perilaku proses yang tidak diinginkan (tidak stabil)
• Sistem kontrol – Proses
– Kontroler
5
Sasaran Pembelajaran
• Sasaran – Memberikan kepada mahasiswa pengetahuan yang baik
konsep disain sistem kontrol
Karena kontrol yang lebih baik memerlukan pemahaman akan dinamika proses yang dikontrol, mata kuliah ini meliputi dua bidang:
1. Analisis dinamika proses
2. Disain sistem kontrol
6
Fokus Pembelajaran
• Fokus – Analisis dinamika proses
• Pemodelan proses
• Perilaku dinamik dari sebuah jajaran proses
– Analisis dan disain sistem kontrol • Sistem kontrol berumpan-balik
• Perilaku dinamik dan stabilitas sistem kontrol lup tertutup
• Disain kontroler untuk respon transien (PID)
7
Proses Belajar Dengan WILMO (Web-
based Interactive Learning MOdules)
1. Initial reading 2. Class participation
3. Web learning
Modules 4. Course
assignments
Reading
5. Study in depth
Revisit WEB
Formulate own
study questions
8
Daftar Rujukan • Textbook:
D. E Seborg, T. F. Edgar, D. A. Mellichamp, Process Dynamics and Control, John Wiley & Sons, 1989 (ISBN 0-471-86389-0)
• Rujukan : 1. T. Marlin, Process Control: Designing Processes and Control Systems for Dynamic
Performance, 2nd Edition, McGraw-Hill, New York, 2000
2. Smith, Carlos A. dan Corripio, Armando B., Principles and Practice of Automatic Process Control, 1985, John Wiley & Sons Inc.
3. R. Wayne Bequette, Process Dynamics: Modeling, Analysis, and Simulation, Prentice Hall, New Jersey, 1998 (0-13-206889-3)
• Jurnal – Computers & Chemical Engineering
– Journal of Process Control
– Chemical Engineering Science
• Internet: – http://www.chemeng.ui.ac.id/~wahid/kendali.htm (Homepage Kuliah)
– http://www.pc-education.mcmaster.ca (WILMO)
– http://lorien.ncl.ac.uk/ming/Dept/Swot/connotes.htm (Jagad PC)
– http://www.rpi.edu/~bequeb/ (Homepage B. W. Bequette)
• Software – MATLAB with SIMULINK
9
Jadwal Aktivitas Pembelajaran Pengendalian Proses
MID SEMESTER
QUIZ 2 14
CH 5 Karakteristik Respon Dinamik
Sistem Lebih Kompleks 11 - 13
Perilaku Dinamik Sistem Orde Satu dan Dua
8 – 10 CH 5 CH 5
QUIZ 1 dan Pembahasan 7
CH 4 CH 3 dan CH 4 Transformasi Laplace dan Fungsi
Alih 5 – 6
CH 3 CH 2 Pemodelan Proses 3 - 4
CH 1 dan CH 2 CH 1 Pengantar Pengendalian Proses 1 - 2
Keterangan Rujukan 1 Textbook Chapter
Sections TOPIK Pertemuan
ke
CH 6
10
Jadwal Aktivitas Pembelajaran Pengendalian Proses
Keterangan Rujukan 1 Textbook Chapter
Sections TOPIK Pertemuan
ke
FINAL TEST
Presentasi Tugas
Kelompok
25 – 28
CH 11
Penyetelan Kontroler
22 - 23
CH 10 CH 11
Disain Kontroler
20 – 21 Kestabilan Sistem Kontrol Lup Tertutup
19
CH 7 dan CH 8 CH 8 Feedback Controller 17 - 18
CH 6 CH 7 Model Empirik 15 - 16
QUIZ 3
24 - 25
CH 12
CH 13 CH 9
11
Diktat Pengendalian Proses
• Tersedia di home page mata kuliah dua buah diktat yang bersumber dari buku: – Smith & Corripio – Seborg, dkk.
• Rujukan tambahan: – Marlin – Bequette – Ogata – Luyben
• Kedua diktat itu akan digabung menjadi satu kesatuan yang utuh
12
http://www.chemeng.ui.ac.id/~wahid/kendali.htm
13
WILMO
14
Keaktifan Mengakses WILMO
• Cara yang ditempuh untuk memotivasi mahasiswa:
– Meyakinkan mahasiswa bahwa kualitas mahasiswa UI tinggi
– Mengakses WILMO adalah bagian dari penilaian (10%)
– Setiap quiz mengandung soal dari WILMO
– Selalu mengingatkan pentingnya mengakses WILMO dengan dua cara: • Saat di kelas
• Menempelkan pengumuman
15
Penyebab Tidak Aktif
• Belum mengetahui tingkat kepentingannya
• Sulit mendapatkan sarana untuk mengakses internet:
– Tidak punya komputer di rumah
– Jauh dari warnet
– Tidak menjadi anggota lab SPK
• Merasa cukup dengan hanya
– nimbrung saat temannya mengakses WILMO
– Melihat foto-kopian WILMO
16
Penugasan
• Semua dikerjakan dalam kelompok
• Ada dua bentuk tugas:
– Menyelesaikan soal
– Presentasi • Bahan:
– Modul-modul di buku Bequette
– Paper dari beberapa jurnal
• Penilaian:
– Nilai presentasi dari dosen : 30%
– Nilai presentasi dari kelompok lain : 30%
– Nilai presentasi dari kelompok sendiri : 30%
– Nilai presentasi dari report hasil diskusi : 10%
17
Tugas Presentasi
• Dari modul-modul yang ada di buku Bequette: – Stirred Tank Heaters – Absorption – Isothermal Continuous Stirred Tank Chemical Reactors – Biochemical Reactors – Diabatic CSTR – Ideal Binary Distillation
• Dari jurnal: – A two degree of freedom level control (Journal of Process Control) – A direct synthesis tuning method of unstable first-order-plus-time-
delay processes (Journal of Process Control) – Closed-loop on-line process identification using a proportional
controller (Chemical Engineering Science) – An Industrial Dead-Time Compensating PI Controller (Control
Engineering Practice)
18
Evaluasi
25 Ujian Akhir Semester 5
25 Ujian Tengah Semester 4
10 Akses WILMO 3
30 Tugas/Quiz 2
10 Absensi 1
PERSENTASE
(%) KOMPONEN NO
E 0 – 29,9 5
D 30 – 55,9 4
C 56 – 69,9 3
B 70 – 79,9 2
A 80 – 100 1
BOBOT RENTANG NILAI NO
19
Perkembangan Nilai Kendali
29.03
45.16
16.13
22.54
28.17
42.25
2.82
10.13
59.49
25.32
5.97
43.2847.76
27.66
38.3034.04
0.001.61
8.06
90.32
92.96
4.230
5.06
94.94
0
97.01
2.990.00
100.00
0
20
40
60
80
100
120
A B C D E/T Kelulusan
%
97/98 98/99 99/00 00/01 01/02