Pengendalian Posisi Lup Tertutup

A.    Dasar Teori

            Pada loop tertutup sistem kendali posisi, informasi posisi didapat dari ouput Potensiometer (Pn) dimana secara mekanik digabungkan dengan motor yang merupakan umpan balik dari control amplifier. Kemudian posisi masukan referensi yang merupakan input dari potensiometer dikombinasi dengan sinyal umpan balik pada input dari amplifier yang mengatur proporsi motor yang berbeda diantara dua sinyal. Sebuah diagram sederhana dari sistem kendali posisi yang akan digunakan pada praktikum kali ini ditunjukkan pada gambar dibawah ini.

Gambar 1. Pengendalian Posisi Lup Tertutup

            Terdapat 3 amplifier pada gambar diatas. A1 merupakan generator sinyal error, A2 merupakan amplifier sinyal error dan A3 merupakan mengendali untuk Motor (M). Pi adalah perubahan dari Po dari perbedaan diantara dua tegangan pada potensiometer yang menjadi sinyal error ketika muncul pada input dari A1. Sinyal error di kuatkan melalui A2 dan A3 dan mengendalikan arah putaran motor untuk mengurangi tegangan eror diantara Pi dan Po. Oleh karena itu, Pi yang bergerak searah jarum jam, Po akan mengikuti pada arah yang sama. Umpan Balik ini akan berlanjut sampai output pada A1 berkurang hingga 0. Pada titik ini, pengukuran tegangan pada Pi dan Po sama namun dalam polaritas yang berbeda. Sebagai contoh, jika Pi adalah +3V maka Po adalah -3V yang jika keduanya dijumlahkan akan menghasilkan 0.

            Posisi relative antara Pi dan Po bergantung pada penguatan pada amplifier. Untuk peuatan yang besar, posisi Po akan hampir sama dengan posisi Pi. Tapi ketika penguatan tidak terlalu besar, aka nada offset pada posisi relatifnya. Offset ini merupakan pita mati atau “deadband” untuk kendali posisi.

B.     Alat dan Bahan

1.      Kabel Penghubung Rangkaian

2.      Modul U-151 Dual Attentuator

3.      Modul U-152 Summing Amplifier

4.      Modul U-153 Pre-Amplifier

5.      Modul U-154 Motor Driver Amplifier

6.      Modul U-157 Potensiometer

7.      Modul U-158 Potensiometer

8.      Modul U-161 Servo Motor

9.      Osciloscop

C.    Langkah kerja

1.      Merujuk pada gambar 2, atur modul meliputi coupling U-158 ke U-161 dan satukan mereka bersama.

2.      Atur knop U-152  ke “a” dan knop U-151 ke “10”. Nyalakan power U-156 dan atur U-157 ke 180 derajat.

3.      Atur U-153 untuk membuat U-151 be

rnilai 0. Setelah selesai mengatur, jagan rubah settingan dari U-153

4.      Atur U-151 ke “9”. Antara ±20 Derajat dari pengaturan asal 180 derajat. Putar U-157 searah jarum jam maupun berlawanan, dan lihat apakah U-158 mengikuti perubahanya. Perubahan U-158 seharusnya tertinggal dari U-157. Jika U-158 mendahului U-157, ubah kabel pada U-161.

5.      Putar posisi U-157 searah jarum jam dari 0 derajat, naik setiap 10 derajat sampai 150 derajat.. Ukur sudut antara U-158 pada setiap posisi U-157. Ulangi langkah diatas dengan U-157 yang di putar berlawanan jarum jam. Hitung sudut offset error antara U-157 dan U-158 pada setiap posisi

6.      Naikkan sistem penguatan dengan men-setting U-151 ke 7,5,3,dan 1. Pada setiap setting, ulangi langkah ke 5. Amati perubahan sudut offset error sebagai fungsi dari sistem penguat

7.      Gambar Alur pada hasil dari langkah ke 5 dan 6. Gambar hubungan antara sistem penguatan dan deadband.

D.    Data Hasil Percobaan

  

No	U-157	Attenuator
		9	7	5	3	1
1	0	searah	searah	Bolak balik	Bolak balik	Bolak balik
2	10	-	-	-	-	-
3	20	-	-	-	-	-
4	30	-	-	-	-	-
5	40	berlawanan	-	-	-	-
6	50	-	-	searah	-	-
7	60	-	-	-	-	-
8	70	-	-	-	-	-
9	80	-	-	-	-	-
10	90	-	-	-	-	Searah
11	100	-	-	-	-	-
12	110	-	-	-	-	-
13	120	-	-	-	-	-
14	130	-	-	-	Searah	-
15	140	-	-	-	-	-
16	150	-	-	-	-	-

Keterangan : tanda – menunjukkan perputaran motor cepat

E.     Analisa Data

                        Dari data hasil diatas, perubahan sudut dari U-157 dan U-158 tidak dapat dilihat karena motor berputar cepat yang menunjukkan bahwa alat yang digunakan sudah stabil. Yang dapat dilihat adalah perpindahan arah putaran motor. Semakin kecil nilai attenuator, arah  perputarannya menjadi bolak balik. Hal ini dikarenakan  pelemahan  rangkaian yang semakin kecil pula saat attenuator semakin kecil sehingga sinyal error yang dihasilkan oleh A2 atau U-153 semakin kecil pula.

F.     Kesimpulan

Kendali Posisi close loop diatas, Terdapat 3 amplifier. A1atau  Summing Amplifier merupakan generator sinyal error, A2 (Pre Amplifier) yang sebagai merupakan amplifier sinyal error dan A3(servo motor) merupakan mengendali untuk Motor (M). Attenuator terhubung dengan amplifier sinyal error sebagai pengatur besar kecilnya error yang dihasilkan.