Sistem kontrol digital yang menempatkan komputer digital di dalam jaringan pengontrolan/pengendalian untuk melakukan pemerosesan sinyal di dalam suatu pola yang diinginkan disebut direct digital control (kontrol digital langsung). Penggunaan pengendali digital pada suatu proses maupun pada suatu kendalian memiliki keuntungan sebagai berikut:
- Pemerosesan data pada pengendali digital dapat dilakukan secara langsung dan kalkulasi yang rumit dapat dilakukan dengan mudah.
- Program pengendali dapat diubah dengan mudah jika diperlukan.
- Pengendali digital lebih mampu dibandingkan dengan pengendali analog dilihat dari sudut pandang gangguan dari dalam seperti derau dan panas.
Pengendali digital juga mempunyai kelemahan yaitu:
- Proses cuplik dan kuantisasi cenderung menimbulkan galat (error) yang akan mengurangi performa sistem.
- Perancangan untuk memperbaiki degradasi performa tersebut lebih rumit jika dibandingkan dengan sistem analog untuk skala yang sama.
Ilustrasi Sistem Kontrol Digital
Struktur dasar daripada suatu sistem digital diperlihatkan dengan mengambil contoh dari sebuah sistem pendaratan pesawat automatik, yang dalam hal ini akan diperlihatkan aspek yang sederhana saja.
Gambar Sistem Pendaratan Pesawat Automatik
Sistem perdaratan pesawat diilustrasikan seperti pada gambar diatas, sistem tersebut terdiri dari pesawat terbang, unit radar dan unit pengendali berupa komputer digital. Selama beroperasi, unit radar mengukur posisi vertikal dan lateral dari pesawat yang kemudian ditransmisikan ke unit pengendali. Dari nilai ukuran tersebut unit pengendali melakukan kalkulasi jarang ketinggian dan tepian pesawat dan memberi perintah yang cocok. Perintah ini kemudian ditransmisikan ke sistem autopilot dari pesawat, sehingga pesawat tersebut akan bereaksi dan menyesuaikan diri.
Sistem kendali lateral mengendalikan posisi lateral dari pesawat, sedangkan sistem kendali vertikal mengendalikan ketinggian dari pesawat yang dilakukan secara terpisah.
Selajutnya blok diagram pada gambar diatas hanya memperlihatkan sistem kendali lateral dari pesawat. Posisi lateral pesawat, y(t), adalah jarak lateral pesawat dari garis tengah dari daerah pendaratan terhadap badan pesawat. Unit pengendali berusaha membuat y(t) menuju ke nol. Unit radar mengukur y(t) sekali setiap 0,05 detik, dengan demikian y(kT) adalah nilai cuplikan (sampled) dari y(t), dengan T = 0,05 detik dan k = 0, 1, 2, 3, …… Pengendali digital melakukan proses terhadap nilai cuplikan dan menghasilkan perintah tepian Φ(kT). Data Hold yang berada di pesawat terbang mempertahankan perinta tepian Φ(t) menjadi konstan untuk nilai yang terakhir diterimanya sampai datang nilai Φ(t) yang baru.
Gambar Sistem Kendali Posisi Lateral Pesawat
Perintah tepian tersebut diperbaharui setiap T = 0,05 detik yang disebut sebagai periode pencuplikan ( sampling periode). Dengan adanya perintah ini, maka pesawat akan meresponsnya dengan mengubah y(t)
Disamping itu terdapat pula masukan pengganggu yaitu dari w(t) dari angin dan noise dari radar. Persoalan rancangan yang dihadapi adalah menjaga agar y(t) sekecil mungkin walaupun adanya sinyal pengganggu di atas.
Untuk memberi pengaruh yang berarti pada rancangan tersebut maka perlu diketahui hubungan matematis diantara posisi lateral y(t), masukan perintah tepian Φ(t) dan masukan angin w(t). Hubungan matematis ini merupakan model matematis atau secara sederhana disebut model dari pesawat terbang. Contoh pesawat F4 dari McDonnell Douglas Corporation, model dari sistem lateral mempunyai persamaan diferensial non linier orde sembilan. Tugas perancang sistem kendali tersebut adalah menspesifikasikan proses yang harus diwujudkan oleh pengendali digital. Pemerosesan merupakan fungsi dari model pesawat orde sembilan, masukan angin, noise radar, periode cuplikan T dan karakteristik respons yang diinginkan.
Artikel Terkait "Sistem Kontrol Digital"
Buat Pesan Untuk Artikel "Sistem Kontrol Digital"