Analisis Root Locus dan Bode Sistem Kemudi Kapal dengan Model Orde Satu Respons Kemudi

Info proyek

• Bidang studiTeknik Perkapalan dan Kelautan
• JenjangTesis (S2)
• Jenis metodeSistem Kendali
• Perkiraan pengerjaan± 5 hari kerja
• Perangkatrlocus, bode, margin, allmargin, rlocfind (Control System Toolbox)
• HargaRp 400.000 - Rp 2.550.000

Tujuan analisis

Merancang pengendali berbasis Root Locus dan Diagram Bode agar laju belok kapal tetap stabil melalui sudut kemudi di bawah konstanta waktu kemudi.

Variabel

Contoh hasil

• 7.668Gain margin (dB)
• 24.589Phase margin (deg)
• 2.447Gain crossover (rad/s)
• 3.99Phase crossover (rad/s)
• 58.42Loop gain K
• 0.197Dominant damping ratio

Pada gain K=58.4 sistem Ship turning rate memiliki margin gain 7.7 dB dan margin fase 24.6 derajat dengan rasio redaman kutub dominan 0.197; gain kritis sebelum tidak stabil sekitar 141.2.

Dihitung dari data sintetis sebagai ilustrasi, bukan dari penelitian nyata.

Tentang Root Locus dan Diagram Bode

Root locus menunjukkan lintasan kutub lingkar tertutup saat gain berubah, sedangkan diagram Bode menunjukkan respons frekuensi dan margin stabilitas. Dipakai untuk menganalisis kestabilan dan merancang kompensator pada sistem kendali.

Langkah pengerjaan

1. 1Tentukan fungsi alih lingkar terbuka
2. 2Gambar root locus dan pilih gain yang memenuhi spesifikasi
3. 3Gambar diagram Bode
4. 4Hitung margin gain dan margin fase dengan margin
5. 5Periksa respons step lingkar tertutup pada gain terpilih
6. 6Tulis kesimpulan kestabilan dan margin

Asumsi yang perlu diperiksa

• Sistem linear tak berubah waktu
• Umpan balik negatif satuan
• Model akurat di sekitar frekuensi persilangan

Membaca dan melaporkan hasil

Laporkan lokasi kutub, gain terpilih, margin gain dan fase (dengan satuannya), serta frekuensi persilangan. Hubungkan margin dengan ketahanan terhadap ketidakpastian model.

Contoh kode MATLAB

Skrip awal singkat dengan nama variabel proyek ini. Versi yang diserahkan disesuaikan dengan data Anda dan diberi komentar lengkap.

s = tf('s');
ship_turning_rate = 10 / (s * (s + 2) * (s + 5));          % open-loop transfer function
rudder_angle = 0:0.01:10;                            % time vector

figure;
subplot(1,2,1); rlocus(ship_turning_rate); grid on;
subplot(1,2,2); bode(ship_turning_rate); grid on;

[Gm, Pm, Wcg, Wcp] = margin(ship_turning_rate);
fprintf('Gain margin: %.2f (%.1f dB) at %.2f rad/s\n', Gm, 20*log10(Gm), Wcg);
fprintf('Phase margin: %.1f deg at %.2f rad/s\n', Pm, Wcp);

T = feedback(ship_turning_rate, 1);
fprintf('Closed-loop poles:\n'); disp(pole(T));
info = stepinfo(T);
fprintf('Overshoot %.1f %%, settling time %.2f s\n', info.Overshoot, info.SettlingTime);

figure;
step(T, rudder_angle); grid on; title('Closed-loop step response');

Paket dan harga

Pilih seberapa banyak bantuan yang Anda perlukan. Setiap paket yang lebih tinggi sudah mencakup semua item paket di bawahnya. Harga belum termasuk PPN 11%.

• Pembayaran: DP 50% sebelum pekerjaan dimulai, pelunasan setelah hasil diserahkan
• Pajak: Harga belum termasuk PPN 11%
• Data dan integritas akademik: Hasil dihitung dari data penelitian Anda sendiri; Anda yang menulis dan mempertanggungjawabkan naskah, kami membantu analisis dan pemahaman
• Revisi: Maksimal 2 kali revisi termasuk dalam harga (Paket 3: 3 kali)

Pertanyaan umum