Dalam sistem otomasi dan kontrol saat ini, pengontrol PID populer karena kemampuan penyesuaiannya yang unik dan aplikasinya yang luas. Metode kontrol umpan balik ini memungkinkan variabel dalam proses penyesuaian mencapai nilai yang ditetapkan hingga batas tertentu. Nama lengkap pengontrol PID adalah pengontrol proporsional-integral-derivatif, yang menggabungkan tiga istilah proporsional, integral, dan derivatif, yang bekerja sama untuk mengatasi kesalahan yang terjadi dalam sistem kontrol, yang bertujuan untuk menyesuaikan keluaran aktual secara akurat dengan keluaran yang diinginkan.
Pengontrol loop tertutup berbeda dengan pengontrol loop terbuka dengan memanfaatkan umpan balik untuk menyesuaikan status atau keluaran sistem dinamis.
Sistem kontrol biasanya dibagi menjadi kontrol loop terbuka dan kontrol loop tertutup. Perbedaan utama antara keduanya adalah penggunaan umpan balik. Kontrol loop terbuka tidak menyesuaikan keluaran sistem melalui umpan balik, sedangkan kontrol loop tertutup menggunakan sensor untuk mendeteksi keluaran dan membandingkannya dengan nilai referensi yang diinginkan, menyesuaikan masukan berdasarkan kesalahan yang dihasilkan.
Misalnya, sistem kendali jelajah kendaraan adalah contoh klasik dari kontrol loop tertutup. Ketika faktor eksternal seperti kemiringan memengaruhi kecepatan kendaraan, pengontrol PID akan secara otomatis menyesuaikan keluaran daya mesin sesuai dengan kecepatan kendaraan saat ini dan kecepatan yang diinginkan untuk mencapai pengendaraan yang mulus.
Dalam sistem kontrol loop tertutup, keluaran sistem terus-menerus diumpan balik untuk perbandingan, dan proses ini membentuk loop tertutup. Fungsi transfer sistem dapat dianalisis menggunakan transformasi Laplace, yang memungkinkan kita untuk memahami perilaku dinamisnya. Arsitektur kontrol ini memungkinkan sistem untuk mempertahankan kinerja yang stabil dalam menghadapi ketidakpastian.
Sistem kontrol loop tertutup dapat secara efektif menahan gangguan eksternal, meningkatkan kinerja pelacakan referensi, dan meningkatkan koreksi fluktuasi acak.
Inti dari pengontrol PID terletak pada cara menghitung nilai kesalahan. Pengontrol ini terus-menerus membandingkan variabel proses yang diukur dengan titik setel yang diinginkan, mendeteksi kesalahan, dan membuat penyesuaian yang sesuai. Pengontrol PID membuat penyesuaian komprehensif berdasarkan proporsi kesalahan (P), integral kesalahan terhadap waktu (I), dan diferensial laju perubahan kesalahan (D). Perilaku tersebut memungkinkan sistem kontrol mencapai respons cepat dan keluaran yang stabil.
Dengan menyesuaikan parameter KP, KI, dan KD dalam pengontrol PID, kita dapat mencapai kontrol sistem yang presisi. Penyesuaian parameter ini sering kali memerlukan eksperimen untuk mendapatkan hasil terbaik.
Kontroler PID digunakan hampir di mana-mana dalam aplikasi praktis, termasuk manufaktur, kedirgantaraan, teknik kimia, dan pengemudian otomatis. Seiring dengan kemajuan teknologi, kontroler PID juga terus berkembang, dan banyak teknik baru diperkenalkan untuk meningkatkan kinerjanya. Misalnya, kontrol PID telah diperluas dan dikembangkan dalam sistem multi-input multi-output (MIMO) sehingga beberapa variabel dapat dikontrol secara bersamaan.
Kontroler PID adalah desain kontrol umpan balik yang paling banyak digunakan. Meskipun mungkin tidak memenuhi persyaratan dalam beberapa situasi yang rumit, kepraktisan dan efektivitasnya telah diakui.
Meskipun kontroler PID bekerja dengan baik dalam banyak sistem, penerapannya dalam sistem yang rumit tetap menantang. Karena bergantung pada model yang akurat untuk menyesuaikan parameter, sistem mungkin tidak mencapai hasil yang diharapkan dalam lingkungan yang berubah atau ketika terdapat banyak ketidakpastian. Oleh karena itu, strategi kontrol baru, seperti kontrol adaptif atau kontrol cerdas, terus diperkenalkan untuk meningkatkan kinerja kontrol.
Teknologi kontrol masa depan kemungkinan akan mengintegrasikan kecerdasan buatan dan pembelajaran mesin untuk lebih meningkatkan responsivitas dan kemampuan penyesuaian diri sistem.
Secara keseluruhan, sistem kontrol PID tidak diragukan lagi merupakan semacam keajaiban dalam teknologi kontrol. Sistem ini tidak hanya membantu kita meningkatkan efisiensi sistem otomasi, tetapi juga memainkan peran penting dalam banyak industri. Seiring kemajuan teknologi, bagaimana sistem kontrol akan berkembang di masa depan?