Pemodelan, Simulasi, dan Analisis Sistem Regulator Tegangan Otomatis Generator Sinkron Dengan Pengendali PID

Abstract

Kemampuan suatu generator sinkron untuk mempertahankan tegangan terminal ketika terjadi perubahan beban terhubung adalah salah satu karakteristik fundamental dalam analisis stabilitas sistem tenaga. Regulator tegangan otomatis, yang bertanggung jawab terhadap proses stabilisasi tergangan terminal, merupakan suatu sistem kendali umpan balik yang mengukur tegangan keluaran untuk dibandingkan dengan tegangan referensi yang selanjutnya menghasilkan sinyal galat. Pada gilirannya sinyal galat ini akan mengendalikan sistem eksitasi setelah mengalami amplifikasi. Artikel ini membahas pemodelan, simulasi, dan analisis dari sistem regulator tegangan otomatis sederhana. Perangkat yang dipergunakan membangun model sistem adalah penguat, pengeksitasi, generator, dan sensor tegangan yang masing-masing direpresentasikan sebagai sistem orde satu dalam domain frekuensi. Analisis stabilitas Routh-Hurwitz yang diverifikasi dengan root-locus digunakan untuk menentukan nilai gain dari penguat yang menghasilkan sistem kendali stabil. Respons langkah diperbaiki dengan menyertakan stabilisator orde satu dengan satu zero di titik asal. Untuk mengetahui pengaruh nilai gain terhadap karakteristik respons langkah dilakukan parameter sweep terhadap gain dari penguat dan stabilisator. Karakteristik respons langkah yang diamati adalah waktu naik, waktu tunak, dan overshoot. Pengendali PID digunakan untuk mereduksi galat keadaan stabil respons langkah. Melalui penalaan pengendali PID diperoleh respons langkah sistem tanpa galat keadaan stabil, overshoot yang rendah, dan waktu naik serta waktu tunak yang singkat.