Butuh Bantuan?
Jangan sungkan untuk langsung menghubungi kami
di melalu telepon dan email di bawah ini:
Sistem kontrol Proportional-Integral-Derivative (PID) merupakan teknik fundamental yang sering digunakan dalam berbagai aplikasi industri dan teknik. Sistem kontrol PID memiliki kelebihan pada kemampuannya yang dapat menghasilkan kinerja sistem kontrol menjadi optimal melalui pengaturan tiga parameter utama yaitu proporsional (P), Integral (I), dan derivatif (D). Bahkan, kini PID telah menjadi standar dalam desain dan implementasi sistem kontrol otomatis.
Artikel berikut akan membahas pengertian rinci dari sistem kontrol PID, teori PID, hingga contoh aplikasinya dalam bidang industri. Ingin mengetahui lebih lanjut? Simak penjelasan berikut ini.
Key Takeaways:
Table of Contents
Dikutip dari ‘Jurnal Fisika dan Terapannya’ karangan Muhammad Irhas, dkk. yang berjudul “Review: Penggunaan Kontrol PID Dengan Berbagai Metode Untuk Analisis Pengaturan Kecepatan Motor DC” menyebutkan bahwa, Proportional Integral Derivative merupakan salah satu teknik kontrol umum yang terdiri dari tiga parameter gabungan (Proportional, Integral, dan Derivative).
PID juga menjadi perangkat untuk mengendalikan berbagai variabel proses seperti tekanan, aliran, suhu, atau kecepatan dalam aplikasi industri. Melalui parameter tersebut, kita dapat menentukan kualitas respon suatu sistem kontrol.
Sistem kontrol PID bekerja dengan mekanisme feedback loop control untuk mengoreksi kesalahan antara nilai terukur dengan nilai yang diinginkan. Biasanya, sistem kontrol PID dapat digunakan baik secara terpisah maupun bersamaan. Hal ini dikarenakan masing-masing jenis kontrol memiliki kelebihan tersendiri. Misalnya, kontrol proporsional dapat mempercepat rise time, kontrol integral dapat mengurangi kesalahan, dan kontrol derivatif dapat mengurangi overshoot atau undershoot. Jenis sistem kontrol seperti PID marak digunakan di berbagai industri. Mulai dari proses ilmiah, kontrol suhu, hingga otomatisasi berbagai macam kimia.
Baca juga: Sistem Festo Hidrolik untuk Kontrol Presisi
Masing-masing parameter memiliki teori masin-masing. Dibawah ini penjelasan menurut Nasdaq:NATI, perusahaan penyedia software-connected automated test and measurement systems yaitu:
Komponen proporsional memberikan output yang proporsional terhadap kesalahan arus e (t). Pengontrol ini membandingkan titik yang diinginkan atau titik setel dengan nilai aktual atau nilai proses umpan balik. Kesalahan yang dihasilkan dikalikan dengan konstanta proporsional untuk mendapatkan output. Jika nilai kesalahan adalah nol, maka output proportional response juga nol.
Jika digunakan sendiri, controller ini memerlukan bias atau pengaturan manual. Hal ini dikarenakan pengontrol tidak pernah mencapai kondisi steady-state. Jadi, proportional controller menyediakan operasi yang stabil, tetapi selalu mempertahankan kesalahan steady-state. Kecepatan respons akan meningkat ketika konstanta Kc meningkat.
Dikarenakan proportional controller selalu memiliki offset antara variabel proses dan titik setel, integral response diperlukan untuk mengatasi kekurangan ini. Pengontrol ini menyediakan tindakan yang diperlukan untuk menghilangkan kesalahan steady-state. Dengan mengintegrasikan kesalahan selama periode waktu tertentu, integral controller menghasilkan nilai kesalahan mencapai nol.
Selain itu, kontrol integral juga akan menurunkan outputnya saat terjadi kesalahan negatif. Kontrol ini juga membatasi kecepatan respons dan mempengaruhi stabilitas sistem. Jadi, kecepatan respons dapat ditingkatkan dengan mengurangi penguatan integral, Ki.
Salah satu kelebihan dari derivative controller yaitu mampu memprediksi perilaku kesalahan di masa mendatang. Hal ini merupakan kelemahan integral controller yang beraksi secara normal setelah titik setel diubah. Derivative controller mengatasi hal ini dengan mengantisipasi perkiraan perilaku kesalahan di masa mendatang. Output pengontrol ini bergantung pada laju perubahan kesalahan terhadap waktu, dikalikan dengan konstanta turunan, sehingga memberikan kick start untuk output yang meningkatkan respons sistem.
Baca juga: Pentingnya Counter Program dalam Sistem Kontrol Industri
Menurut elprocus.com yang membahas artikel dengan tema yang berfokus pada elektronik, berikut ini merupakan beberapa aplikasi penggunaan PID controller pada kehidupan sehari-hari:
Aplikasi pengontrol yang marak digunakan dan terbaik yaitu pengontrol suhu. Dalam hal ini, pengontrol akan menggunakan input berupa sensor suhu dan menghasilkan output melalui elemen kontrol seperti kipas atau pemanas. Misalnya, penggunaan tungku pada pabrik. Biasanya tungku digunakan untuk memanaskan dan menampung sejumlah besar bahan baku pada suhu yang sangat tinggi. Ditambah lagi, material di dalamnya tentu memiliki massa yang sangat besar. Akibatnya, diperlukan inersia yang tinggi dan suhu material yang cenderung konsisten. Fitur ini menghasilkan sinyal PV yang cukup stabil dan memungkinkan derivative controller untuk mengoreksi kesalahan secara efisien tanpa perubahan ekstrim pada FCE atau CO.
Karakteristik sel fotovoltaik umumnya bergantung pada kisaran suhu dan radiasi. Jadi, jika kondisi cuaca berubah, maka arus dan tegangan operasi juga akan berubah secara konstan. PID controller digunakan untuk menemukan MPPT dengan memberikan titik tegangan dan arus tetap ke PID controller. Setelah kondisi cuaca berubah, pelacak tetap menjaga arus dan tegangan agar tetap stabil.
Konverter daya elektronik umumnya akan berubah mengikuti perubahan beban jika dihubungkan melalui sistem. Hal tersebut dapat menyebabkan parameter tegangan dan arus tidak stabil. Dalam keadaan ini, controller ini akan menghasilkan sinyal PWM untuk mengaktifkan IGBT inverter. Berdasarkan perubahan dalam beban, sinyal respons diberikan ke PID controller sehingga menghasilkan ‘n’ error. Dalam keadaan ini, Anda dapat memperoleh input dan output yang bisa diubah melalui inverter serupa.
Untuk mendapatkan solusi dan produk teknologi terkait PID controller yang lengkap Anda dapat berkonsultasi ke Laskar Otomasi Gemilang.
