CONTROLLER P (PROPORTIONAL)

Pada pengendali jenis P (proporsional) ini terdapat hubungan yang sebanding atau proporsional antara keluaran terhadap kesalahan, secara lebih sederhana dapat dikatakan bahwa keluaran pengendali proportional merupakan perkalian antara konstanta proportional dengan masukannya,  yaitu :

Gambar 1 . Blok Diagram Untuk Pengendali Proporsional

Persamaan matematis untuk pengendali proporsional         :

U(t)= K_p e(t)

Fungsi alih untuk pengendali proporsional

U(s) / E(s) = Kp

Dimana  Kp merupakan Konstanta pengendali proporsional.

Kontroller ini juga lebih dikenal sebagai gain / penguatan . Pertambahan harga K_p akan menaikkan  penguatan sistem sehingga dapat digunakan untuk memperbesar kecepatan  tanggapan dan mengurangi e_ss  atau error steady state (penyimpangan dalam keadaan mantap). Pemakaian alat kendali tipe proporsional ini sering tidak memuaskan karena penambahan K_p selain akan membuat sistem lebih sensitif tetapi juga cenderung mengakibatkan ketidakstabilan . Disamping itu penambahan harga K_p terbatas dan tidak cukup untuk mencapai tanggapan sampai suatu harga yang diinginkan.  Kenyataannya dalam mengatur harga K_p terdapat keadaan-keadaan yang bertentangan . Di satu pihak diinginkan mengurangi e_ss sebanyak mungkin tetapi hal ini akan mengakibatkan osilasi bagi tanggapan yang berarti memperlama “setting time” sedangkan dipihak lain tanggapan terhadap setiap perubahan masukan harus terjadi secepat mungkin tetapi dengan lonjakan dan osilasi sekecil mungkin. Tanggapan yang cepat memang dapat diperoleh dengan memperbesar K_p tetapi hal ini juga akan mengakibatkan ketidakstabilan sistem.

Pengendali proportional memiliki 2 para meter yaitu : pita peoportional (band proportional ) dan konstanta proportional. Daerah kerja efektif kontroller dicerminkan oleh pita proportional , sedangkan konstanta proportional menunjukkan nilai faktor penguatan terhadap sinyal keslahan, Kp.

Hubungan antara pita proportional (PB) dengan konstanta proportional (KP) ditunjukkan sbb :

PB = (1 / K_P ) X 100%

Gambar berikut ini merupakan grafik hubungan antara PB, keluaran kontroller dan kesalahan yang merupakan masukan kontroller. Ketika konstanta proportional semakin tinggi , pita proportional menunjukkan penurunan yang semakin kecil, sehingga lingkup kerja yang dikuatkan akan semakin sempit.

 

Ciri – ciri kontroller proportional harus diperhatikan ketika kontroller tersebut diterapkan pada suatu sistem. Secara eksperimen, pengguna kontroller proportional harus memperhatikan ketentuan – ketentuan berikut ini:

1. Kalau nilai Kp kecil, kontroller proportional hanya mampu melakukan koreksi kesalahan yang kecil, sehingga akan menghasilkan respon sistem yang lambat
2. Kalau nilai Kp dinaikkan, respon sistem menunjukkan semakin cepat mencapai keadaan mantapnya 
3. Namun, jika nilai Kp diperbesar sehingga mencapai harga yang berlebihan , akan mengakibatkan sistem bekerja tidak stabil, atau menyebabkan sistem akan berisolasi.

Gambar Respon Sistem sebelum diberi Kp dan setelah diberi Kp

Sebelum

 

Sesudah