robotics-university.com | Pada artikel sebelumnya tentang “Teknik Kendali PID”, penulis telah menyampaikan apa yang dimaksud dengan teknik kendali PID. Pada kesempatan kali ini, penulis akan mengajak pembaca sekalian untuk mengetahui aplikasi teknik kendali PID pada pengendalian sistem robot line follower (LF).
Diagram blok pengendalian PID pada robot LF dapat dilihat pada gambar 1.Gambar 1 di bawah ini menunjukkan bahwa pengendalian pada robot line follower adalah termasuk dalam sistem kendali loop terbuka (open loop), karena disana tidak terdapat elemen umpan balik dari keluaran (output) sistem yang dalam hal ini adalah kondisi putaran motor penggerak roda yang terukur oleh suatu sensor (misalnya, encoder) menuju masukan (input) sistem.
Gambar 1. Diagram blok pengendali PID pada robot LF
Sinyal error pada teknik pengendalian PID pada robot line follower dihasilkan dari pembacaan sensor optik terhadap garis pandunya (Lihat gambar 1 di atas). Nilai sinyal error (e) inilah yang akan diproses oleh bagian pemroses (processor) dengan menerapkan persamaan-persamaan untuk masing-masing aksi kendali, baik aksi kendali proporsional (P), integral (I), dan juga derivatif (D).
Nilai hasil perhitungan tersebut akan dikombinasikan (P + I atau P + D atau P + I + D) untuk memperoleh sinyal kendali yang paling optimal. Keluaran sistem kendali ini adalah berupa sinyal/pulsa termodulasi (pulse width modulation, PWM) yang akan diumpankan kepada bagian driver motor DC, sehingga akhirnya akan memberikan sinyal aktuasi kepada aktuator robot line follower yang berupa motor DC magnet permanen (DCMP). Pulsa termodulasi ini nilainya akan selalu berubah tergantung pada nilai sinyal kesalahan (error) yang dihasilkan oleh sensor detektor garis pandu pada robot line follower.
Nilai hasil pemrosesan sinyal error tersebut dapat dikombinasikan, misalnya kombinasi aksi kendali PI, aksi kendali PD, atau bahkan aksi kendali PID. Jenis pengombinasian aksi kendali tidaklah digunakan semuanya, namun hanya dipilih kombinasi yang memberikan sinyal (output) kendali yang paling optimal.
Prinsip Kerja LFR PID
Prinsip Kerja program pengendalian LFR PID adalah membaca nilai error yang diperoleh dari sistem (plant) pengendalian LFR PID kemudian memprosesnya menggunakan persamaan matematika dalam teknik pengendalian PID dan selanjutnya memberikan tanggapan (response) terbaik pada keluaran sistem pengendalian tersebut. Tanggapan sistem tersebut akan menjadi sinyal pengendali bagi aktuator LFR PID, dalam hal ini adalah motor DC penggerak rodanya.
Dalam pembuatan program pengendalian LFR PID dengan teknik pengendalian PID, penentu nilai penyimpangan (error) pembacaan sensor terhadap garis pandunya adalah kita (programmer). Dimana nilai error tersebut kita tentukan berdasarkan besar atau kecilnya penyimpangan posisi sensor dari posisi idealnya, yaitu ditengah-tengah. Berikut ini adalah beberapa ilustrasi pembacaan sensor pendeteksi garis pandu dan contoh nilai error-nya (e).
Dalam penentuan nilai error ini, besar kecilnya adalah berbanding lurus dengan besar penyimpangan sensor detektor garis pandu yang digunakan pada robot LF, atau hal ini dapat dikatakan bahwa semakin besar penyimpangan posisi robot LF dari posisi ideal maka nilai sinyal kesalahannya (error) juga akan semakin besar, begitu pula sebaliknya.
Diagram blok pengendalian PID pada robot LF dapat dilihat pada gambar 1.Gambar 1 di bawah ini menunjukkan bahwa pengendalian pada robot line follower adalah termasuk dalam sistem kendali loop terbuka (open loop), karena disana tidak terdapat elemen umpan balik dari keluaran (output) sistem yang dalam hal ini adalah kondisi putaran motor penggerak roda yang terukur oleh suatu sensor (misalnya, encoder) menuju masukan (input) sistem.
Gambar 1. Diagram blok pengendali PID pada robot LF
Sinyal error pada teknik pengendalian PID pada robot line follower dihasilkan dari pembacaan sensor optik terhadap garis pandunya (Lihat gambar 1 di atas). Nilai sinyal error (e) inilah yang akan diproses oleh bagian pemroses (processor) dengan menerapkan persamaan-persamaan untuk masing-masing aksi kendali, baik aksi kendali proporsional (P), integral (I), dan juga derivatif (D).
Nilai hasil perhitungan tersebut akan dikombinasikan (P + I atau P + D atau P + I + D) untuk memperoleh sinyal kendali yang paling optimal. Keluaran sistem kendali ini adalah berupa sinyal/pulsa termodulasi (pulse width modulation, PWM) yang akan diumpankan kepada bagian driver motor DC, sehingga akhirnya akan memberikan sinyal aktuasi kepada aktuator robot line follower yang berupa motor DC magnet permanen (DCMP). Pulsa termodulasi ini nilainya akan selalu berubah tergantung pada nilai sinyal kesalahan (error) yang dihasilkan oleh sensor detektor garis pandu pada robot line follower.
Nilai hasil pemrosesan sinyal error tersebut dapat dikombinasikan, misalnya kombinasi aksi kendali PI, aksi kendali PD, atau bahkan aksi kendali PID. Jenis pengombinasian aksi kendali tidaklah digunakan semuanya, namun hanya dipilih kombinasi yang memberikan sinyal (output) kendali yang paling optimal.
Prinsip Kerja LFR PID
Prinsip Kerja program pengendalian LFR PID adalah membaca nilai error yang diperoleh dari sistem (plant) pengendalian LFR PID kemudian memprosesnya menggunakan persamaan matematika dalam teknik pengendalian PID dan selanjutnya memberikan tanggapan (response) terbaik pada keluaran sistem pengendalian tersebut. Tanggapan sistem tersebut akan menjadi sinyal pengendali bagi aktuator LFR PID, dalam hal ini adalah motor DC penggerak rodanya.
Dalam pembuatan program pengendalian LFR PID dengan teknik pengendalian PID, penentu nilai penyimpangan (error) pembacaan sensor terhadap garis pandunya adalah kita (programmer). Dimana nilai error tersebut kita tentukan berdasarkan besar atau kecilnya penyimpangan posisi sensor dari posisi idealnya, yaitu ditengah-tengah. Berikut ini adalah beberapa ilustrasi pembacaan sensor pendeteksi garis pandu dan contoh nilai error-nya (e).
Gambar 2. Pembacaan sensor ideal (expected)
Gambar 3. Pembacaan sensor ke-1
Gambar 4. Pembacaan sensor ke-2
Gambar 5. Pembacaan sensor ke-3
Gambar 6. Pembacaan sensor ke-4
Gambar 7. Pembacaan sensor ke-5
Gambar 8. Pembacaan sensor ke-6
Gambar 9. Pembacaan sensor ke-7
Gambar 3. Pembacaan sensor ke-1
Gambar 4. Pembacaan sensor ke-2
Gambar 5. Pembacaan sensor ke-3
Gambar 6. Pembacaan sensor ke-4
Gambar 7. Pembacaan sensor ke-5
Gambar 8. Pembacaan sensor ke-6
Gambar 9. Pembacaan sensor ke-7
Dalam penentuan nilai error ini, besar kecilnya adalah berbanding lurus dengan besar penyimpangan sensor detektor garis pandu yang digunakan pada robot LF, atau hal ini dapat dikatakan bahwa semakin besar penyimpangan posisi robot LF dari posisi ideal maka nilai sinyal kesalahannya (error) juga akan semakin besar, begitu pula sebaliknya.
0 comments:
Post a Comment