Desain Pengontrol Multi Input Multi Output Linear Quadratik Pada Kolom Distilasi
Daftar Isi:
- Distilasi merupakan proses yang terdapat pada industri kimia maupun kilang minyak bumi. Proses ini bertujuan mendapatkan kadar kemurnian tertentu dari cairan. Proses distilasi membutuhkan energi yang cukup besar yang berdampak pada besarnya biaya yang dikeluarkan industri. Salah satu cara untuk menekan biaya produksi adalah dengan menggunakan suatu metode kontrol yang mengoptimalkan energi pada proses distilasi. Linear Quadratic Regulator (LQR) menjadi metode kontrol yang digunakan dalam Tugas Akhir ini. Metode ini memiliki keuntungan dalam kemudahan desain kontrol bagi sistem multivariable. Langkah desain pengontrol LQR terdiri dari pemodelan kolom distilasi, cek keterkontrolan dan keteramatan sistem, menentukan matriks Q dan R sebagai matriks pembobot dan akhirnya menghitung matriks K yang berfungsi sebagai regulating dan N berfungsi sebagai tracking output. Selain itu digunakan PID sebagai pembanding optimasi energi terhadap LQR. Berdasarkan hasil simulasi, LQR terbukti lebih optimal menggunakan energi dan lebih cepat mencapai keadaan steady daripada PID. Pada LQR waktu rata-rata mencapai kondisi steady (produk bawah) x1 dan (produk atas) x3 masing-masing 4.3 dan 5.67 menit, dengan error steady state rata-rata x1 dan x3 masing-masing 0.073% dan 0%, baik x1 maupun x3 tidak terdapat maximum overshoot. Sementara pada PID, waktu rata-rata mencapai kondisi steady x1 dan x3 masing-masing 30 dan 35 menit, dengan error steady state rata-rata x1 dan x3 masing-masing 0% dan 3.3x10-3%. Sistem PID terdapat overshoot dengan rata-rata maximum overshoot x1 dan x3 masing masing 0.66% dan 1.49%. Dalam penggunaan energi, LQR lebih optimal dengan rata-rata 30.53% terhadap PID.