Teknik kendali atau sistem kendali adalah mata kuliah di teknik elektro. Mata kuliah ini mengajarkan tentang perancangan desain sistem pengendali serta optimasinya.

Sistem kendali bukanlah hal baru di dunia ini. Teknik kendali pertama kali di tahun 1788 ketika James Watt ingin mengendalikan kecepatan mesin uap. Kemudian, sistem kendali umpan balik muncul pada tahun 1922 dan berkembang hingga sekarang.

Walaupun teknik kendali adalah ilmu lama tetapi implementasinya masih ada sampai saat ini. Tak heran kalau teknik kendali masih ada dalam daftar mata kuliah teknik elektro.

Pada pembahasan ini akan dijabarkan tentang teknik kendali sebagai berikut.

Pengertian teknik kendali

Teknik kendali (control engineering) merupakan ilmu yang mempelajari cara mengendalikan sistem. Teknik dapat dilakukan secara manual maupun otomatis.

Sistem kendali manual dilakukan oleh operator sedangkan sistem otomatis dikendalikan oleh mesin dengan pengawasan langsung dari manusia.

Syarat agar teknik kendali adalah memiliki telah menentukan input dan output terlebih dahulu. Dua informasi ini menjadi landasan untuk membuat sistem kendali.

Tujuan teknik kendali

Teknik kendali bertujuan untuk membuat atau mengembangkan sistem mekanik agar semakin efisien. Tahapan pengembangan dapat berupa percepatan pemrosesan, efisiensi sistem, atau langkah kerja yang singkat.

Jenis sistem teknik kendali

Sistem kendali terbagi dua jenis yaitu sistem open loop dan sistem closed loop. Kedua sistem ini merupakan dasar dari sistem teknik kendali di semua perangkat.

Sistem kendali open loop

Sistem kendali terbuka (open loop) merupakan sistem yang nilai outputnya tidak dapat dikembalikan ke input. Dengan kata lain, output dari sistem tidak dapat dipakai untuk mengatur nilai input.

Contoh sistem kendali open loop dapat ditemukan pada termostat kulkas yang dapat mengatur suhu. Ketika suhu di dalam kulkas melebihi suhu yang di setel, termostat akan mengaktifkan kompresor. Kemudian, kompresor akan bekerja terlepas berapa suhu di dalam kulkas sampai kompresor mati.

Aktivitas tersebut berlanjut dengan menyalakan dan mematikan kompresor secara berkala sampai suhu di dalam kulkas mencapai suhu yang disetel.

Sistem kendali closed loop

Sistem kendali tertutup (closed loop) merupakan sistem yang nilai output dapat diumpankan kembali ke input. Mudahnya, output sistem dipakai kembali untuk mengatur input. Secara prinsip seperti menyerupai cara kerja rangkaian latching.

Contoh sistem kendali closed loop dapat ditemukan pada sistem kendali mobil cruise. Tahukah kalau mobil cruise dapat mempertahankan kecepatan dengan mengatur posisi throttle.

Sistem kendali tersebut memakai sensor untuk mengukur kecepatan sebagai pengatur posisi throttle. Jika kecepatan mobil melebihi kecepatan yang disetel, sistem kendali akan menurunkan kecepatan.

Mekanisme ini berlanjut dengan mengendalikan posisi throttle sampai sistem kendali cruise mati.

Perbedaan sistem kendali open loop dan closed loop

Sistem kendali terbuka dan tertutup akan selalu digunakan. Maka dari itu, kamu perlu tahu apa saja perbedaan sistem open loop dengan closed loop.

Keputusan tindakan

Pengambilan tindakan pada sistem kendali open loop tidak bergantung pada output. Sedangkan sistem kendali closed loop, output mampu mempengaruhi sistem.

Kompleksitas desain

Perancangan desain sistem open loop sangat sederhana. Berbeda dengan desain sistem closed loop yang relatif kompleks.

Komponen utama

Sistem kendali open loop memakai controller dan plant sebagai komponen utama. Sedangkan komponen utama sistem closed loop ialah controller, plant, feedback and error detector.

Respon

Sistem open loop memiliki respon yang cepat karena tidak ada umpan balik dari output. Sementara, respon sistem closed loop lambat karena terdapat umpan balik.

Keandalan

Keandalan pada sistem open loop terbilang kurang daripada sistem kendali closed loop. Jika dibandingkan, sistem closed loop lebih andal.

Ketepatan

Akurasi sistem open loop sangat bergantung pada hasil kalibrasi. Berbeda dengan sistem closed loop yang akurasinya tetap terjaga karena ada umpan balik.

Stabilitas

Stabilitas pada sistem open loop jauh lebih baik karena output bernilai konstan. Sementara, sistem kendali closed loop cenderung kurang stabil karena nilai output dapat berubah.

Optimasi

SIstem kendali open loop tidak perlu dioptimasi. Sedangkan sistem kendali closed loop perlu dioptimasi untuk mendapatkan hasil output yang diinginkan.

Implementasi

Sistem kendali open loop sangat mudah diimplementasikan. Berbeda dengan sistem closed loop yang implementasinya cukup sulit.

Biaya

Sistem kendali open loop memiliki biaya operasional yang lebih mudah daripada sistem kendali closed loop.

Mata kuliah teknik kendali

Matkul teknik kendali akan kamu temukan di program studi teknik elektro, teknik mesin, teknik elektronika, dan mekatronika. Setiap prodi punya penamaan berbeda seperti teknik kendali atau sistem kendali.
Walau berbeda nama, mata kuliah teknik kendali punya akar yang sama yaitu mempelajari sistem kendali dan implementasinya.

Demi memudahkanmu mengetahui daftar mata kuliah teknik kendali, terdapat contoh materi kuliah teknik kendali dari Program Studi Teknik Elektronika Universitas Negeri Yogyakarta.

• Transformasi laplace
• Blok diagram sistem kendali open loop dan closed loop
• Diagram aliran sinyal
• Respon sistem
• Respon frekuensi
• Stabilitas sistem
• Implementasi kompensator sistem kendali PI, PD, dan PID
• Penolakan gangguan pada sistem kendali

Perdalam wawasan teknik kendali melalui buku teknik kendali

Teknik kendali adalah mata kuliah dengan pemahaman konsep yang kuat. Kamu akan jarang menemukan kalkulasi matematika. Konsep berpikir sistematis dan logis adalah senjata utama.
Buku sistem teknik kendali menjabarkan semua pemahaman sistem kendali dari hulu ke hilir. Dengan membaca buku, pemahamanmu akan teknik kendali semakin kuat.

Dapatkan Buku Sistem Teknik Kendali di sini.