Kursus Skripsi Tesis Disertasi Matlab Simulink ~ “Perancangan Sistem Kendali PID Adaptif untuk Proses Temperatur Industri Menggunakan Simulink”

Berikut adalah silabus 20 sesi @1,5 jam untuk topik:
“Perancangan Sistem Kendali PID Adaptif untuk Proses Temperatur Industri Menggunakan Simulink”
Silabus ini dirancang bertahap dari teori dasar kontrol hingga implementasi model adaptif PID di Simulink untuk sistem suhu industri.

🧾 Silabus Lengkap (20 Sesi @1.5 Jam)

📘 Tahap 1: Dasar Teori dan Pengenalan (Sesi 1–4)

Sesi 1: Pengantar Sistem Kendali Industri

• Definisi sistem kendali

• Studi kasus: Pengaturan suhu pada pabrik

• Jenis-jenis kontrol: Open loop vs Closed loop

Sesi 2: Teori Dasar PID (Proportional-Integral-Derivative)

• Rumus dan prinsip kerja PID

• Efek dari masing-masing komponen (P, I, D)

• Contoh perhitungan manual

Sesi 3: Model Proses Temperatur Industri

• Karakteristik termal (sistem 1-tahanan 1-kapasitor)

• Time constant & gain

• Simulasi sistem orde 1

Sesi 4: Pengenalan MATLAB & Simulink

• Navigasi dasar Simulink

• Membuat model simulasi sederhana

• Library penting: PID Controller, Transfer Function, Scope

⚙️ Tahap 2: Pemodelan dan Implementasi PID (Sesi 5–10)

Sesi 5: Pemodelan Sistem Temperatur di Simulink

• Representasi sistem termal sebagai transfer function

• Menambahkan block input (step) & output monitoring

Sesi 6: Implementasi PID di Simulink

• Menambahkan PID block

• Simulasi respon sistem terhadap gangguan suhu

Sesi 7: Tuning PID Manual

• Pengaruh perubahan nilai Kp, Ki, Kd

• Pengamatan: overshoot, settling time, rise time

Sesi 8: Tuning PID Otomatis

• PID autotuner block

• Parameter tuning berbasis kriteria performa (IAE, ISE)

Sesi 9: Studi Kasus: Proses Pemanasan Tangki Air

• Desain skema pemanasan tangki

• Simulasi sistem dengan kontrol PID

Sesi 10: Studi Kasus: Oven Industri

• Pemodelan oven sebagai plant

• PID untuk menjaga suhu target dengan beban bervariasi

🔁 Tahap 3: PID Adaptif dan Disturbance Handling (Sesi 11–15)

Sesi 11: Keterbatasan PID Konvensional

• PID tidak robust terhadap perubahan parameter plant

• Kebutuhan kontrol adaptif

Sesi 12: Konsep PID Adaptif

• Prinsip self-tuning dan gain scheduling

• Adaptive control vs robust control

Sesi 13: Gain Scheduling PID

• Penerapan untuk sistem nonlinier suhu

• Implementasi logika switching pada Simulink

Sesi 14: Real-time Adaptasi Parameter PID

• Blok MATLAB Function untuk PID adaptif

• Update parameter secara dinamis berdasarkan error

Sesi 15: Simulasi Gangguan Eksternal

• Menambahkan noise/gangguan suhu

• Analisis kestabilan dan performa

🧪 Tahap 4: Integrasi dan Validasi (Sesi 16–20)

Sesi 16: Integrasi Sensor dan Aktuator Virtual

• Blok sensor suhu (simulasi)

• Aktuator pemanas (relay or continuous)

Sesi 17: Logging & Monitoring Hasil Simulasi

• Simulink Data Inspector

• Ekspor data respon untuk analisis performa

Sesi 18: Validasi Model dan Pengujian Parameter

• Perbandingan hasil simulasi dengan spesifikasi sistem

• Root locus, Bode plot (opsional)

Sesi 19: Pengujian Robustness & Adaptasi

• Uji coba variasi beban panas dan kecepatan respon

• Efektivitas PID adaptif dibandingkan PID biasa

Sesi 20: Presentasi Mini-Project

• Setiap peserta/desain tim menyusun:

  • Model Simulink + skema kendali

  • Hasil tuning PID adaptif

  • Laporan dan analisis hasil

  • Diskusi dan tanya jawab

🎯 Output Pembelajaran

• Memahami teori dan praktik kendali PID adaptif

• Menguasai pemodelan sistem suhu industri di Simulink

• Mampu merancang, menguji, dan menganalisis sistem PID adaptif

• Siap mengimplementasikan pada sistem fisik atau hardware in the loop (HIL)