Sistem Kontrol Otomatik: Analisis dan Desain

Description

Buku ini membahas materi rekayasa kontrol mulai dari pendahuluan yang memberikan berbagai contoh dan konsep-konsep pengontrolan secara otomatik yang dilanjutkan dengan bagaimana formulasi-formulasi untuk memodelkan sistem-sistem dinamik atau proses yang dikontrol, khususnya penekanan pada pemahaman antara model matematik dan sistem-sistem fisis yang direpresentasikan oleh model tersebut, kemudian berbagai kriteria untuk menyatakan kinerja atau performansi sistem yang dikontrol sampai dengan konsep pengontrolan dan perancangannya serta metode-metode analisis yang digunakan baik dalam domain waktu dan frekuensi, kestabilan sistem yang dikontrol serta bagaimana melakukan perancangan dengan menggunakan konsep kompensator. Penekanan yang diberikan pada buku ini hanya untuk sistem yang kontinu saja dan tidak membahas sistem-sistem diskrit termasuk metode-metode yang terkait untuk analisis dan didesain sistem kontrolnya.

Penyusunan buku ini merupakan rangkuman dari pembelajaran, pengalaman mengajar, baik di tingkat sarjana maupun pascasarjana di Institut Teknologi Bandung, dan pengalaman dalam berbagai peran di industri dalam bidang rekayasa kontrol selama lebih dari 30 tahun. Sebenarnya penulisan draf buku ini sudah dimulai oleh penulis sejak 2005 yang lalu, tetapi dengan berbagai aktivitas dan penugasan di luar institusi yang cukup lama, maka baru sempat disempurnakan dan diperbaharui kembali dan diselesaikan pada 2021. Di samping untuk melengkapi bahan perkuliahan yang terkait dengan analisis dan desain sistem kontrol otomatik, konten dari buku ini tidak hanya ditujukan kepada mahasiswa, baik pada tingkatan junior maupun senior, tetapi juga kepada pembaca umum kalangan insinyur dan ilmuwan (misalnya dari bidang fisika atau matematika terapan), praktisi dan profesional yang tertarik untuk mempelajari analisis dan disain sistem kontrol, baik untuk penerapan langsung pada desain sistem kontrol dalam berbagai aplikasinya maupun sebagai bahan bacaan untuk literatur.

Isi buku mencakup dua belas topik materi yang masing-masing topik dibahas dalam 12 bab. Secara garis besar, pembahasan dimulai dengan pengenalan konsep kontrol otomatik, memformulasikan dan melakukan analisis sampai dengan disain sistem kontrol menggunakan kompensator. Isi dari materi dimulai dengan pembahasan mengenai konsep dasar pengontrolan secara otomatik termasuk apa yang dimaksud dengan umpan balik (feedback) serta berbagai komponen dan variabel yang terlibat, pemodelan sistem-sistem fisis (misalnya elektrikal, mekanikal, pneumatik, dan lainnya) termasuk beberapa konfigurasi sistem kontrol, solusi persamaan diferensial, konsep diagram blok, analisis respons transien dan mantap serta spesifikasi respons, aksi pengontrol Proporsional, Integral dan Derivatif (PID) dan analisis kesalahan (error), bagaimana melakukan penalaan atau menentukan parameter-parameter yang tepat untuk pengontrol PID, menguji stabilitas sistem kontrol, analisis dengan metode Root-locus dan metode respons frekuensi, konsep kestabilan relatif, dan perancangan kompensator, baik dengan metode Root-locus maupun metode respons frekuensi.