PEMODELAN SISTEM SERVO HIDROLIK DALAM INDUSTRI

OTOMASI INDUSTRI MANUFAKTUR

1. PEMOMEDALAN SISTEM SERVO HIDROLIK Otomasi Industri Maniufaktur 2 DEDY YANTO

2. MATERI PEMBAHASAN

3. 1. Proses Pengertian Secara umum , sistem hidrolik atau hydraulic system merupakan suatu sistem mesin yang memanfaatkan zat cair ( umumnya oli ) sebagai tenaga penggerak pada mesin . Fluida inilah yang dapat berubah tekanannya ketika sudah terproses didalam pompa hidrolik . Kemudian diteruskan ke komponen silinder kerja melalui pipa-pipa saluran dan katup-katup . Dari sini , tercipta gerakan translasi batang piston dari silinder kerja yang diakibatkan oleh tekanan fluida pada ruang silinder dimanfaatkan untuk gerak maju dan mundur .

4. Penerapan Sistem Hidrolik

5. Sistem S ervo H idrolik Sistem servo hidrolik digunakan di mana diperlukan daya tinggi dan/atau respons dinamis tinggi. Sistem servo hidrolik memiliki berbagai aplikasi dalam alat mesin, penanganan material, peralatan bergerak, industri plastik, pabrik baja, pertambangan, eksplorasi minyak dan pengujian otomotif

6. 2. Model Matematik A. Model Katup Solenoid Solenoid, yang menerima sinyal listrik , memainkan peran penting untuk mencapai fleksibel dan akurat aktuasi . Tegangan yang diterapkan pada koil solenoid menghasilkan arus yang mengalir melalui koil . Penyedot akan bergerak di bawah pengaruh medan magnet yang diinduksi oleh arus . Arus adalah fungsi hambatan dan Pemodelan dan simulasi sistem servo Hidrolik dengan berbagai jenis pengontrol induktansi kumparan . Induktansi pada gilirannya tergantung pada posisi spul katup . Pada titik kesetimbangan , pendorong menjadi stasioner . Untuk mewakili dinamika katup servo melalui rentang frekuensi yang lebih luas , fungsi transfer digunakan sebagai perkiraan dinamika katup . Hubungan antara posisi servo valve spool xv dan input tegangan u dapat dianggap sebagai sistem orde kedua .

7. B . Model K atup H idrolik Saat plunger bergerak , spool yang digabungkan dengan plunger juga ikut tergeser . Perpindahan spool membuka lubang pada kecepatan yang ditentukan oleh pengontrol . Tekanan mulai menumpuk melalui lubang , di dalam silinder . Akibatnya gaya aliran bekerja pada spool yang mencoba untuk melawan gerakan spool. Gerakan spool menghasilkan lubang yang menyebabkan aliran fluida di ruang silinder . Mendefinisikan tekanan beban PL sebagai PL = P1 - P2 dan aliran beban QL sebagai QL = (Q1+Q2)/2, hubungannya antara tekanan beban PL dan aliran beban QL untuk katup servo kritis yang ideal dengan dan yang cocok orifice simetris dapat dinyatakan sebagai berikut . Di mana Cd adalah koefisien pelepasan , w adalah gradien area spool katup , Ps adalah tekanan suplai dan ρ adalah hidrolik kepadatan cairan .

8. C. Model aktuator Silinder hidrolik dengan ruang piston yang tidak sama dipertimbangkan . Gambar tersebut menunjukkan skema dari sistem hidrolik . Kumparan di katup mengontrol aliran fluida di silinder hidrolik . Akibatnya piston bergerak dan menerapkan beban pada komponen uji. Tekanan di ruang tumbuh dan perbedaan tekanan dibuat dalam silinder . Perbedaan tekanan fluida pada piston silinder menggerakkan beban . Matematikamodel diwakili oleh persamaan berikut . Di mana Vt adalah volume aktuator dan β adalah modulus curah Persamaan gaya piston diberikan oleh:

9. 3. Desain Control Diagram blok sistem servo hidrolik ditunjukkan pada gambar di bawah ini. Sinyal umpan balik ini adalah dibandingkan dengan sinyal masukan. Pengontrol menggunakan kesalahan yang dihasilkan untuk memasok sinyal yang diperlukan ke servo katup. Katup servo mengontrol aliran fluida ke aktuator sebanding dengan arus penggerak dari servo katup. Aktuator kemudian memaksa beban untuk bergerak. Dengan demikian, perubahan sinyal perintah menghasilkan kesalahan sinyal, yang menyebabkan beban bergerak dalam upaya untuk membidikkan sinyal kesalahan.

10. Berdasarkan masukan dari sinyal kesalahan pengontrol servo, sesuai dengan hukum kontrol yang telah ditentukan sebelumnya menghasilkan sinyal perintah untuk menggerakkan posisi solenoida . Simulasi dilakukan dengan empat jenis kontroler yaitu kendali Proporsional (P), kendali Proporsional-Diferensial (PD), kendali Proporsional -Integral (PI) dan kontrol PID. Persamaan bentuk kontrol PID ditunjukkan di samping ini yang berisi semua jenis di atas pengontrol . di mana Kp , Ki, dan Kd adalah konstanta PID, ue adalah sinyal kesalahan dan uv adalah keluaran pengontrol . Model pengontrolan

11. Simulasi

12. Simulasi