Operational Amplifier sebagai Pengendali P (Proposional)

 Kendali proporsional berfungsi untuk memperkuat sinyal kesalahan penggerak (sinyal error), sehingga akan mempercepat keluaran sistem mencapai titik referensi. Penggunaan kontrol P memiliki berbagai keterbatasan karena sifat kontrol yang tidak dinamik ini. Walaupun demikian dalam penerapan dasar yang sederhana kontrol P ini cukup mampu untuk memperbaiki respon transien khususnya rise time dan settling time. Pengontrol proporsional memiliki keluaran yang sebanding/proporsional dengan besarnya sinyal kesalahan (selisih antara besaran yang diinginkan dengan harga aktualnya).

Ciri-ciri pengontrol proporsional :

1. Jika nilai Kp kecil, pengontrol proporsional hanya mampu melakukan koreksi kesalahan yang kecil, sehingga akan menghasilkan respon sistem yang lambat (menambah rise time).
2. Jika nilai Kp dinaikkan, respon/tanggapan sistem akan semakin cepat mencapai keadaan mantapnya (mengurangi rise time).
3. Namun jika nilai Kp diperbesar sehingga mencapai harga yang berlebihan, akan mengakibatkan sistem bekerja tidak stabil atau respon sistem akan berosilasi.
4. Nilai Kp dapat diset sedemikian sehingga mengurangi steady state error, tetapi tidak menghilangkannya.

 

Grafik pengaruh besar penguatan propotional (Gian) ditampilkan dengan gambar di bawah ini.

[caption id="attachment_3632" align="aligncenter" width="300"] Bentuk Sinyal Respon Pengendali Proposional[/caption]

Pada grafik di atas jika Gian (Kp) besar akan memberikan tegangan yang besar, tapi jika Gian kecil akan menghasilkan tegangan keluaran yang kecil sehingga daya yang akan dihubungkan ke alat berikutnya kecil pula.

Blok diagram sistem yang dibuat seperti gambar di bawah ini.

[caption id="attachment_4363" align="aligncenter" width="300"] Blok Diagram Pengendali P Sistem Terbuka[/caption] [caption id="attachment_3676" align="aligncenter" width="770"] Blok Diagram Pengendali P Sistem Tertutup[/caption]

  Rangkaian Error Detector dibuat dari operational amplifier sebagai penguat differensial yang tujuanya untuk mengatur sensitifitas dari Sensor LM35. Sensor LM35 dipasang pada konektor dengan posisi kaki 1 terhubung ke catu daya, kaki 2 terhubung ke masukan non inverting dan kaki 3 terhubung ke ground, seperti gambar di bawah.

[caption id="attachment_3607" align="aligncenter" width="300"] Rangkaian Penguat Diferensial[/caption]

Keluaran operational amplifier penguat differensial dihubungkan ke rangkaian operational amplifier proposional yang dipasang paralel, agar masing-masing pengatur dapat diatur parameternya secara terpisah. Kemudian keluaran dari pengendali proposional dihubungkan ke operational amplifier sebagai penguat penjumlah atau penguat pembalik untuk membalikkan sinyal dari pengatur proposional, seperti pada gambar di bawah ini.

Skema rangkaian Operational Amplifier sebagai Pengendali P di bawah ini.