KONTROLLER I (Intergral)

Pada pengontrol ini, kecepatan perubahan sinyal kontrol sebanding dengan sinyal error.
Alat kendali jenis  I (Integral) bertujuan untuk menghilangkan kesalahan posisi dalam keadaan mantap tanpa mengubah karakteristik-karakteristik frekuensi tinggi dan hal ini dapat dicapai dengan memberikan penguatan tidak tak terhingga pada frekuensi nol yaitu pada kondisi mantap. Dengan kata lain, kontroller ini berfungsi menghasilkan respon sistem yang memiliki kesalahan keadaan mantap nol. Kalau sebuah plant tidak memiliki unsur integrator (1/s), kontroller proportional tidak akan mampu menjamin keluaran sistem dengan kesalahan keadaan mantap nol.  Dengan kontroller ini, respon sistem dapat diperbaiki yaitu memiliki kesalahan keadaan mantap nol.Adapun diagram blok untuk pengendali integral adalah : 

Gambar 1.   Blok Diagram Untuk Pengendali Integral

Adapun persamaan matematis untuk pengendali integral adalah : 

Fungsi alih untuk pengendali integral 

 

Dimana K_i merupakan Konstanta pengendali integral.

         Kontroller integral memiliki karakteristik seperti halnya sebuah integral. Keluaran kontroller sangat diperngaruhi oleh perubahan yang sebanding dengan nilai sinyal kesalahan . keluaran kontroller ini merupakan jumlahan yang terus menerus dari perubahan masukkannya. Kalau sinyal kesalahan tidak mengalami perubahan, maka keluaran akan menjaga keadaan seperti sebelum terjadinya perubahan masukan.

         Sinyal keluaran kontroller integral merupakan luas bidang yang dibentuk oleh kurva kesalahan penggerak . sinyal keluaran akan berharga sama dengan harga sebelumnya ketika sinyal kesalahan berharga nol. Gambar berikut ini menunjukkan contoh sinyal kesalahan yang yang disulutkan kedalam kontroller integral terhadap perubahan sinyal kesalahan tersebut.

Gambar kurva sinyal kesalahan terhadap t dan kurva u(t) terhadap t pada pembangkit kesalahan nol.

Perhatikan bahwa aksi kontrol integral, disamping menghilangkan ofset atau kesalahan keadaan tunak, ada kemungkinan menimbulkan respon yang berosilasi dengan amplitudo yang mengecil pelan – pelan atau bahkan amplitudo yang membesar , yang biasanya keduanya tidak diinginkan. 

Pengaruh perubahan konstanta integral terhadap keluaran integral ditunjukkan pada gambar dibawah ini . Bila nilai e(t) naik 2 kali, maka laju perubahan u(t) terhadap waktu menjadi 2 kali lebih cepat. Bila e(t) tetap maka nilai u(t) akan tetap seperti semula. Aksi reset setelah ada perubahan beban. Jika nilai konstanta integrator berubah menjadi lebih besar , sinyal kesalahan yang relatif lebih kecil dapat mengakibatkan laju keluaran menjadi besar.

Kontroller integral memiliki karakteristik sebgai berikut :

1. Jika sinyal kesalahan tidak berharga 0, maka keluaran kontroller akan menunjukkan kenaikan atau penurunan yang dipengaruhi oleh besarnya sinyal kesalahan dan nilai Ki.
2. Jika sinyal kesalahan berharga nol, maka keluaran kontroller akan bertahan pada nilai sebelumnya
3. Keluaran kontroler membutuhkan selang waktu tertentu , sehingga kontroller integral cenderung memperlambat sistem
4. Nilai Ki yang berharga besar dapat mempercepat hilangnya offset. Tetapi semakin besar nilai Ki maka aakan mengakibatkan peningkatan osilasi dari sinyal keluaran kontroller.