Sistem Kontrol #3a: Analisis Repon Sistem - Pendahuluan
Summary
TLDRThis lecture covers the basics of control system analysis, focusing on system modeling and response analysis. It introduces key concepts such as the importance of testing and analyzing models to understand system behavior. The discussion explains time-domain and frequency-domain responses, transient and steady-state behavior, and the significance of input signals like step and sinusoidal functions. The goal is to equip students with the knowledge to analyze system performance and choose appropriate control strategies to optimize system behavior. Future lessons will delve deeper into transient response and system stability analysis.
Takeaways
- 📘 The lecture is focused on the introduction to control system analysis, specifically analyzing system response.
- 🎯 Key goal: Understand the importance of testing and analyzing system models to enhance control system performance.
- 🛠️ The process starts with creating models using differential equations, Laplace transforms, and state-space representations.
- 🔍 After modeling, the next step is analysis by applying different test signals to observe system responses.
- 📈 System responses can be categorized into time-domain (response over time) and frequency-domain (response over frequency).
- ⏳ Time-domain responses involve analyzing system performance with inputs like step, ramp, or impulse signals.
- 🔄 Frequency-domain responses involve sinusoidal test signals to observe system behavior, usually harder to analyze in time-domain.
- 🏁 Time-domain responses are further divided into transient (early system behavior) and steady-state (long-term behavior).
- 💡 Stability is determined based on whether the system output remains bounded over time or diverges.
- 🔧 Future topics will cover transient response analysis, steady-state response, and system stability for different system orders.
Q & A
What is the primary focus of the lecture?
-The primary focus of the lecture is on control systems, specifically the introduction to system response analysis, including the importance of testing models and analyzing system responses to different inputs.
Why is it important to test and analyze a system model?
-Testing and analyzing a system model is crucial to understand its behavior. This helps in determining the system's performance and choosing an appropriate control system to optimize its output.
What are the three types of models discussed in the lecture?
-The three types of models mentioned are differential equation models, transfer function models obtained through Laplace transforms, and state-space models.
What is the next step after creating a system model?
-After creating a system model, the next step is to analyze the model by applying different test signals, observing the system's response, and studying its characteristics.
What are the two types of system responses based on time and frequency?
-The two types of system responses are time-domain responses, which are analyzed in the time domain, and frequency-domain responses, which are analyzed in the frequency domain.
What types of test signals are used for time-domain analysis?
-For time-domain analysis, test signals such as step signals, ramp signals, and impulse signals are used to evaluate the system's response.
How does the analysis differ between time-domain and frequency-domain responses?
-In time-domain analysis, the response is plotted against time, making it easier to study transient and steady-state behaviors. Frequency-domain analysis uses sinusoidal signals, and responses are analyzed based on frequency, phase shifts, and amplitude changes.
What are transient and steady-state responses in a system?
-The transient response is the system's behavior from the initial state until it approaches a stable condition, while the steady-state response refers to the system's behavior once it has settled and is no longer changing.
How can we determine if a system is stable?
-A system is considered stable if its output eventually approaches a finite value after being perturbed by an input. If the output continues to increase without bound, the system is unstable.
What parameters are typically analyzed in transient and steady-state responses?
-Key parameters analyzed include the system's response time, peak time, overshoot, settling time for transient response, and error analysis for steady-state response.
Outlines
📚 Introduction to Control Systems and Model Testing
In this paragraph, the speaker introduces the topic of control systems, emphasizing the importance of model testing and analysis. The discussion begins by explaining the need for system modeling, particularly through differential equations and Laplace transformations, to understand system behaviors. The goal is to recognize system characteristics for better control. Once a model is established, it is analyzed using test signals to examine its response. By evaluating system outputs, control strategies can be optimized for better performance.
⏱ Time-Domain and Frequency-Domain Response Analysis
The second paragraph contrasts time-domain and frequency-domain response analyses. Time-domain analysis focuses on system behavior over time, with test signals such as step, impulse, and parabolic inputs. Frequency-domain analysis, on the other hand, uses sinusoidal input signals to assess system response in terms of phase and frequency. The speaker notes that analyzing sinusoidal inputs in the time domain can be challenging, and thus it is often more practical to observe system responses in the frequency domain.
🕒 Transient and Steady-State Responses
This paragraph explores the two components of a system’s response: transient and steady-state responses. The transient response occurs from the initial state to near the final state, while the steady-state response is the system's behavior once it stabilizes. The speaker explains how these responses are analyzed, with a focus on system stability. Stable systems are defined by bounded outputs, while unstable systems exhibit unbounded outputs. The example given involves a step input, where the transient phase precedes the steady-state phase, reflecting the system’s long-term behavior.
Mindmap
Keywords
💡Control System
💡Modeling
💡Analysis
💡Response
💡Test Signal
💡Time Response
💡Frequency Response
💡Transient Response
💡Steady-State Response
💡Stability
💡Performance
Highlights
Introduction to control system analysis with a focus on model testing and response analysis.
Importance of testing models to understand system behavior before control design.
The process starts with system modeling, often using differential equations or state-space models.
Key methods for system modeling include transfer function derivation through Laplace transformations.
Once a model is developed, testing it with different input signals is crucial to analyze the output and system response.
Two main types of system responses: time-domain response and frequency-domain response.
Time-domain response includes analysis of step, ramp, and impulse inputs, while frequency-domain response focuses on sinusoidal inputs.
Time-domain responses are categorized into transient response and steady-state response.
Transient response occurs during the initial change period, while steady-state response happens when the system reaches equilibrium.
Stability is defined as the system's ability to return to a certain value over time without unbounded growth.
The difference between transient and steady-state response is critical in analyzing system performance.
Stable systems can still have transient phases before reaching steady-state.
Frequency-domain analysis uses sinusoidal inputs to examine how a system responds over different frequencies.
For frequency-domain response analysis, time-domain graphs can be challenging to interpret.
Focus in the early stages is on time-domain response, with frequency-domain analysis being covered later.
Transcripts
hai hai
Hai Dewi sehingga hirohmanirohim
Assalamualaikum warahmatullahi
wabarakatuh bersama kembali bersama saya
kalau Anam dari tulisan Teknik Elektro
hamster sumber
Ayo kita akan kembali melanjutkan
matakuliah sistem kontrol untuk kali ini
kita akan mempelajari pendahuluan
analisis respon alteration sistem
Hai hujan perkuliahan adalah mengetahui
pentingnya melakukan pengujian
Hai model dan analisis sistem dari suatu
model Mutia mengetahui dan memahami
jenis-jenisnya ruji untuk melakukan
analisis model kemudian memahami respon
sistem dan klasifikasinya dalam respon
suatu input untuk kesempatan kali ini
kita akan fokus pada pendahuluan yaitu
Bagaimana pentingnya melakukan pengujian
model dan aksesoris them jadi eh kita di
awal sudah melakukan pemodelan ya
Hai pemodelan tujuannya pemodelan Apa
tujuannya adalah untuk mengenali sistem
tersebut agar kita mengenal sistem
tersebut sebagaimana contohnya iseng ini
maka kita bisa memodelkan nya
menggunakan persamaan diferensial kita
kemudian menggunakan transformasi labas
kita akan mendapatkan fungsi alih nya
model fungsi alih ditransformasi lepas
dari persamaan deferensial semua serat
awal pemakaian normal kemudian kita juga
harus bisa mendapatkan model ruang
keadaan steadxp esnya dengan er dari
model fungsi alihnya atau bisa dari
persamaan deferensial ya jadi ada tiga
model sudah jadi Kabareskrim Nah kalau
kita sudah mempelajari model sudah
membuat model lalu apa word is the next
kan gitu ya Selanjutnya apa kalau sudah
ketahuan mode maka
Hai selanjutnya yang harus kita lakukan
adalah mau tidak mau kita harus
melakukan analisis Bagaimana cara
melakukan analisis ya maka yang kita
lakukan apa ya kita telah mendapat model
Bagaimana caranya mengenali
mempelajarinya caranya menerapkan sinyal
uji pada model ini ada modern kita
dapatkan fungsi akhirnya kita kasih
sinyal uji kita beri sinyal uji terhadap
model yang kita sudah dapat lebih Nah
dari sinyal uji nanti kita melihat ada
responnya Ada outputnya Ya ada outputnya
dari sini dari output itu nanti kita
akan pelajari outputnya itu seperti apa
karakteristiknya seperti apa itu
karakteristik daripada output Nah harus
mempelajari karakteristik output tadi
kita bisa mempelajari bisa mengenali
dari model kita kemudian setelah nanti
kita mengetahui
kinerja pakar studi model kita akan bisa
melakukan memilih sistem kontrol yang
tepat yang dapat meningkatkan kinerja
dari pada sistem tersebut Kalau tersebut
sudah bagus ya mungkin kita Biarkan saja
tetapi pada kenyataannya banyak sistem
model yang ada di alam itu apa adanya
karena itu perlu kita perlu kita berikan
controller atau tambahan atau belum
dioptimalkan sehingga sistem yaitu bisa
berbaik hati Nah pada tahap awal ini
setelah kita memodelkan ya kita harus
memberikan input yang berbeda-beda
kemudian kita lihat outputnya seperti
apa
yo yah jadi input kita berikan baru
nanti kita lihat responnya RS pondasi
waktunya ya respon waktunya atau nanti
tergantung daripada sinyal ujinya ya
nanti bisa Wow bisa jadi sel respon
waktunya nanti respon frekuensinya yang
kita Amati dan bisa kita Analisislah
berdasarkan sinyal uji nanti kita akan
Berikan sinyal uji yang berbeda-beda
kita akan mempelajari pada pertemuan
selanjutnya tapi poinnya awalnya
berbeda-beda sinyal uji akan memberikan
perbedaan daripada analisis respon dari
kapas sinyal ujian diberikan maka respon
sistem itu ada dua yang respon sistem
ini yang ada di sini responnya itu
dibagi menjadi dua ada respon itu respon
waktu yang dianalisis dalam
main waktu dan ada respon frekuensi yang
dianalisis dalam domain frekuensi ya
jadi respon waktu ini respon sistem yang
ditinjau dalam kawasan waktu jadi
sesungguhnya sungguh waktu sumbu x atau
sumbu horizontalnya ya Adapun di sini
nanti sumbu horizontalnya adalah sungguh
frekuensi analisisnya kalau ini adalah
kawasannya waktu kemudian yang
membedakan antara respon waktu dengan
restore ROM frekuensi ini adalah pada
sinyal ujinya sinyal uji waktu itu
menggunakan beberapa jenisnya ruji ada
sinyal uji step ada sinyal uji langkah
kemudian ada juga sinyal uji frekuensi
sinyal uji rem atau lantai ada impuls ya
untuk kawasan waktu respon waktu ada
sinyal uji step atau langkah nanti
sinyal Tirem atau lantai ada Sinergi
infus Ya ada juga membeli
politik kita akan cermati pada
pertemuan-pertemuan berikutnya
Hai kemudian terkait dengan respon
frekuensi respon frekuensi eh inputnya
nanti berbeda infonya nanti menggunakan
sinyal sinusoida red inputnya di
menggunakan sinusoida bukan menggunakan
bukan rem bukan infus tapi sinyal uji
sinyal Uji sinusoida kenapa Karena kalau
sinyal inputnya sinusoida kemudian kita
terapkan menggunakan sinyal uji wakwaw
wakwaw respon waktu gambar input dan
output pintu mirip-mirip ya mungkin
berbeda fase dan sudah frekuensinya saja
ya tetep fase beda-beda Valencia bentuk
juga nanti bisa berbeda tapi susah untuk
diamati ya susah untuk diamati sebagai
contoh misalkan ini kalau ada
Hai apa input ya saya sebuah fungsi yang
punya sinusoida mengumpulkan Begini Nah
nanti outputnya itu Ya kira-kira mungkin
akan sama ya tapi beda fase aja geser
rubeda putra-putrinya sedikit berbeda
frekuensinya juga olympian jadi eh kalau
mau alisnya hanya dalam kawasan waktu
itu akan susah melihatnya karena dari
sisi dari sisi waktunya ini kan fungsi
waktu ini fungsi waktu ini teh ini
fungsi waktu juga fungsi waktu jadi
melihat dalam fungsi waktu ketika
inputnya sinusoidal itu susah untuk
diamati sehingga pengamatannya nanti
harus dalam domain frekuensi nanti
sumbunya outputnya tetap seperti ini
tapi nanti ketika analisis kita analisis
kita konversi ke dalam domain waktu eh
tulis Maafkan teman frekuensi Nah untuk
kita dalam waktu dekat kita hanya
mempelajari waktu restore waktu dulu
untuk frekuensi mungkin masih beberapa
pertemuan lagi
Hai yang mempelajari respon frekuensi
nah coba kita fokus dulu kepada respon
waktu ya respon waktu yaitu respon
sistem yang ditinjau dalam kawasan waktu
yang menggunakan beberapa tsnya uji ada
step ada langkah atau Step atau langkah
rem atau lantai dan infus atau nanti ada
parabolic Detailnya nanti kita akan
bahas satu persatu kemudian terkait
dengan respon waktu respon waktu itu ada
dua ya respon transien dan ada respon
steady respon steady-state yevon keadaan
tunak your face on the steady state
namanya steady-state atau respon keadaan
tunak ya ada yang mengatakan begitu
keadaan untuk nah oke Nayaka keadaan
steady ya steady-state ya steady state
Hai keadaan tunak biasanya begitulah
saya terjemahannya ya bahasa
Indonesianya jadi respon ini respon
steady state
Hai hehehe jadi untuk respon waktu itu
dibagi tuanku contraction respon
steady-state nah respon transien itu apa
respon sistem yang berlangsung dari
keadaan awal sampai keadaan akhir eh
mendekati akhir layar tidak sama sekali
tidak terlalu keadaan akhir Didi aja
mendekati akhirnya nanti kita akan beri
contoh kemudian respon steady state itu
respon sistem jika tv-nya mendekati tak
hingga jadi pada keadaan Kak hingga itu
disebut dengan respon bakteri stevia
umumnya berfokus pada kesalahan nanti ya
karakteristiknya nanti kita kalau
disteril itu kita akan fokus pada
kesalahannya Nah kalau kita lihat ini
kita melihat gambar ini kita akan
mengetahui bahwa digambar ini nah
Hai ada dua bagian yaitu bagian transien
dan ada bagian steady Ya elah dimulai
dari nol sampai keadaan akhir ya kita
kira-kira Ah mudah nyala mudahnya kita
anggap aja Akhirnya sampai disini hari
ini sebenarnya panjang begitu nyata
hingga tergantung kondisinya ya jadi
ketika dia masih berubah-rubah ini dia
disebut dengan perincian ketika dia
sudah steady sudah Tunas udah enggak
enggak ada perubahan lagi ya enggak
perut tenang sudah begitu ya maka itu
itu disebut dengan kondisi steady jadi
tidak selalu Steele kit kadang kita
tertipu dengan kata-kata stabil ya
kadang-kadang kita tertipu dengan
kata-kata stabil ya kita anggap ini
keadaan tidak stabil ya tidak stabil PS
ini adalah keadaan stabil ya karena
disini nikah sudah udah tenang ini sereh
ini terus para
Hai ekonomi terkuat lurus Ini maksudnya
berusia lurus
nyoblos yang kebaca lurus ya jadi eh di
sini kita anggap disini stabil sini
tidak stabil tidak ini semua stabil ya
ini semua kondisi stabil tadi kita akan
mengenali analis stabilan disebut
stabilan yang paling mudah by Boyon
founded input politikus kalau inputnya
ini inputnya adalah step sinyal langkah
tadi kumpulnya ini inputnya anggap aja
satu-satu port maka outputnya dia akan
ya akan ada ini konsentrasi n masih
berubah-rubah transien nah ketika dia
sudah kondisi steady udah mantap sudah
tunak diam eh sini steady tidak ada
perubahan yang berarti tidak lagi
berubah-rubah seperti transien makanya
sudah dianggap sesuai dengan benar
respon statistik Nah semuanya nih stabil
ya kadang kita terjebak yang ini tidak
stabil yang ini stabil selama outputnya
nanti menuju kepada suatu nilai tertentu
dan tidak dan terbatas maka itu disebut
masih stabil ya ya
ada yang tidak yang kita tipe tidak
stabil itu jika inputnya terbatas
ternyata akhirnya itu tidak terbatas ini
akan membesar ya terus membesar begini
terus nah ini maka disebut tidak stabil
tapi pun kalau nanti ternyata membesar
gede begini ada osilasi begini tapi
nanti lama-lama dia
Hai lah itu steady diam seperti ini
mulai sudah keadaannya mantap udah
berubah maka ini pun disebut masih tapi
ya Jadi mohon tidak dirangkaikan dengan
istilah steady dengan stabil ya Ini
kalau ini kalau masih transien dan terus
netizen menuju pada nilai yang terbatas
tertentu maka dia masih disebut dengan
stabil sedang seluruhnya tetapi jadi
stabil itu bukan berada pada grafiknya
buka berubah-rubah itu maka stabil kalo
g punya masih berubah maka itu seperti
testogel tidak ya itu superbetter
namanya satunya transien satunya steady
ya kalau sistemnya Sabil semuanya ini
stabil selama outputnya terbatas kalau
sudah membesar pada tubuhnya terbatas
maka dia disebut Tetapi kalau ilmunya
tidak terbatas outputnya juga tidak
terbatas ya juga nanti kalau rem ini
input terbatas waktunya kau membesar
terus makanya nanti disebut dengan
sistemnya tidak stabil jadi
jadi nanti tolong diperhatikan perbedaan
antara stabil transien dan stedia jadi
sistemnya ini stabil ya karena dia tidak
membesar Kinanti menuju pada nilai
tertentu yang terbatas Tetapi
komponennya dia ada transien ya karena
masih berubah-ubah dan ada kondisi
steady ya Jadi ini kondisi transien dan
ini adalah kondisi steady jadi sistem
kedua-duanya disebut dengan sistem yang
yang stabil ya Jadi ini seri ini
keduanya kedua-duanya adalah stabil
Tetapi dia memiliki dua komponen
transien dan satunya adalah kondisi
steady state atau keadaan tunak atau
keadaan Mantap ya terjemahannya
berbeda-beda nah ini ini nanti kita akan
melihat di setiap parameter pengamat
tiba di setiap kondisi respon ini nanti
ada parameter-parameter khusus
ukuran-ukuran kinerja khusus yang nanti
kita akan berhentikan kita akan
membahasnya nanti satu persatu
Insyaallah di masing-masing bagian
Hai nah pembahasan kita gede dengan
respon waktu ini nanti terjadi beberapa
akan ada pada beberapa pembahasan yaitu
analisis respon transien orde satu
kemudian anti orde dua kemudian kita
membahas anensi steady state dan kita
akan membahas Annisa oleh stabilan ini
beberapa pembahasan yang kita akan Nanti
bahas ya mungkin itu dulu pendahuluan
dari saya kita akan lanjut ke pembahasan
responsif transien sistem orde satu kita
jumpa lagi pada tidur soalnya Terima
kasih selama alaikum Warahmatullahi
関連動画をさらに表示
SK#1c Sistem Kontrol: Langkah - langkah Desain
PCSI - video 3 - SLCI cours asservissements - Partie2 : FT et schema blocs
Control Systems Lectures - Time and Frequency Domain
Hard System Menthodology (HSM) Soft System Methodology (SSM) | Prof. Dr. Eriyatno
Circuit Analysis Using Fourier Series ⭐ RL Circuit Response - Nonsinusoidal Waveform ⭐ Example 1
14 September BE 2567
5.0 / 5 (0 votes)