Kontrol PID Arduino : Mencari Rumus Fungsi Alih / Transfer Function - Elang Sakti
Download Ebook Belajar Arduino PDF, Arduino untuk pemula
Jasa Pembuatan Program Arduino, pemrograman Arduino
# Hack Your Skills! to be Professional Mechatronics

Kontrol PID Arduino : Mencari Rumus Fungsi Alih / Transfer Function

Tidak ada komentar
Kontrol PID Arduino, cara mencari rumus fungsi alih atau transfer function

Kontrol PID adalah teknik kontrol yang harus Anda pelajari karena menjadi dasar dari sistem kontrol untuk alat dengan output yang stabil dan presisi, khususnya dalam dunia instrumentasi. Artikel ini adalah kelanjutan dari artikel sebelumnya tentang Belajar PID Arduino.

Transfer function disebut juga dengan istilah Fungsi Alih. Transfer function adalah rumus yang mewaliki karakteristik alat. Kenapa repot-repot membuat rumus transfer function segala? Tujuan dari mencari rumus transfer function adalah mencari konstanta kP, kI, dan kD.

Apakah bisa mencari kP, kI, dan kD tanpa menggunakan rumus transfer function? Bisa. Anda harus coba satu-satu. Anda bisa simulasi dengan aplikasi seperti matlab dan sejenisnya. Masalahnya adalah:
  • Butuh berapa lama Anda ingin mencoba-coba Angka?
  • Apakah nilai kP, kI, dan kD yang Anda peroleh benar-benar angka yang sudah optimal?

Saya pernah melakukan pencarian kP, kI, dan KD dengan metode coba-coba, hasilnya adalah frustasi. :D Tidak telaten nyoba satu-satu. Hehe.


Penting nggak sih Mencari Rumus Transfer Function?


Kawan, kita sedang berbicara tentang pemrograman. Kita ingin menjadikan agar Arduino (atau komputer) memahami kondisi nyata yang ada di lingkungan kita, terutama alat yang dikontrolnya. Nah, karena pemrograman dunianya digital dan angka-angka, maka kita harus menyulap karakteristik alat tersebut menjadi sebuah rumus, sehingga bisa dimasukkan ke dalam program dan diproses dengan angka-angka.

Itulah kenapa nama rumusnya disebut dengan istilah transfer function atau fungsi alih. Rumus tersebut adalah bentuk digital dari karakteristik alat yang bisa kita modifikasi input atau outputnya.

* * *

Rumus transfer function sebenarnya sederhana, inti dari rumus ini adalah ingin mengetahui berapa lama waktu yang dibutuhkan agar alat mengeluarkan output yang stabil. Output bisa suhu, ketinggian, kecepatan, voltase, atau yang lainnya.
  • Jika outputnya adalah suhu, dengan 'memberikan panas tertentu', berarti berapa lama waktu yang dibutuhkan agar "suhu stabil pada angka tertentu".
  • Jika outputnya adalah ketinggian (misal drone), dengan 'kecepatan baling-baling tertentu', berapa lama waktu yang dibutuhkan agar drone tidak bergerak lagi pada "ketinggian tertentu".
  • Jika outputnya kecepatan (misal motor), dengan memberikan 'tegangan tertentu', berapa lama waktu yang dibutuhkan agar putaran motor stabil pada "kecepatan tertentu".
  • Jika outputnya adalah voltase (misal generator), dengan memberikan 'kecepatan putaran tertentu', berapa lama waktu yang dibutuhkan agar "voltase stabil berada pada angka tertentu".

Semoga penjelasan ini mudah dipahami. Anda boleh baca berulang-ulang kalimat di atas hingga Anda paham apa yang saya maksud.

Anda boleh perhatikan, di atas ada kata yang saya beri tanda petik tunggal ('). Kata yang saya beri tanda petik itu adalah hal yang bisa kita tentukan di program arduino atau mikrokontroller (kita sebut INPUT). Sedangkan kata yang saya beri tanda petik ganda (") adalah hal yang diharapkan (kita sebut OUTPUT). Namun, ketika kita mengubah INPUT, maka OUTPUT tidak akan secara otomatis berubah dan stabil. Pasti ada waktu jeda sebelum OUTPUT menjadi stabil sesuai yang diharapkan.

Mungkin akan ada yang berpikir, "iya kalau mengontrol suhu dan drone pasti akan lambat perubahannya. Tapi kalau mengontrol kecepatan motor dan voltase kan waktunya sangat cepat, kayaknya ndak butuh pakai PID deh".

Kita coba satukan pemahaman lagi, "tujuan dari PID adalah agar OUTPUT stabil pada angka tertentu". Suhu pada angka tertentu, voltase pada angka tertentu. Bisa dibayangkan jika kita punya generator listrik, tapi kecepatannya tidak bisa dikontrol. Efeknya, kalau tiba-tiba terlalu cepat dan voltase naik tidak karuan, bagaimana? Adakah peralatan yang akan rusak? Atau, ketika putaran mulai melemah dan voltase turun, bagaimana? Adakah peralatan listrik yang akan terkena dampak?

Dengan adanya PID, kita bisa membuat generator dengan output yang stabil.


* * *


Bagaimana Cara Menentukan Rumus Transfer Function?


Ada dua cara yang biasa dilakukan :
1. Mencari fungsi matematis berdasarkan konsep fisika, kimia, dan teman-temannya
2. Mencari fungsi dengan eksperimen


Metode pertama tentu menyusahkan sebab butuh pemahaman dasar tentang teori-teori yang tidak bisa dipelajari dalam 7 hari :D. Sedangkan metode kedua bisa dilakukan oleh siapa saja (meski ada sedikit perhitungan). Yang dilakukan pada metode eksperimen adalah :

1. Mengambil log output data dari alat (ke sdcard atau database)
2. Mebuat grafik dari log data tadi
3. Menghitung nilai kP, kI, dan kD berdasarkan data di grafik


Itu dulu untuk update PID Controller kali ini. Semoga masih bisa dilanjut. Mohon koreksi jika ada yang keliru. :)


Written by Hari Santoso
Kontrol PID Arduino : Mencari Rumus Fungsi Alih / Transfer Function
Bahasan: Kontrol PID adalah teknik kontrol yang harus Anda pelajari karena menjadi dasar dari sistem kontrol untuk alat dengan output yang stabi...
Published at Sabtu, 06 Januari 2018, Updated at Sabtu, 06 Januari 2018
Reviewed by dr. on
Rating: 4.7

Tidak ada komentar :

Posting Komentar