PERBANDINGAN KINERJA KONTROL OPTIMAL LINEAR QUADRATIC INTEGRAL TRACKING DENGAN ALGORITMA GENETIKA DAN LINEAR QUADRATIC TRACKING UNTUK PENGENDALIAN KETINGGIAN AIR DAN TEMPERATUR UAP PADA MODEL STEAM DRUM BOILER

Abstract

Abstrak

Steam drum adalah suatu alat pada boiler yang berfungsi menampung air dari feedwater system dalam pembuatan uap yang temperaturnya tinggi dan memisahkan fluida antara fase gas dan fase cair. Keberadaannya dalam  sistem boiler, memegang peranan yang penting. Pengukuran ketinggian air dan temperatur uap pada steam drum adalah hal yang sangat penting untuk safety dan efisiensi operasional dari boiler. Penelitian ini dilakukan untuk merancang sistem kontrol yang mampu menjaga ketinggian air dan temperatur uap steam drum boiler pada nilai normal setpoint. Kontroler yang digunakan pada penelitian ini yaitu menggunakan metode kontrol Linear Quadratic Integral Tracking (LQIT) menggunakan optimasi algoritma genetika dan menggunakan metode kontrol Linear Quadratic Tracking (LQT). Kedua kontroler tersebut digunakan karena merupakan sistem kontrol optimal yang bertujuan “memaksa” keluaran  agar keluaran yang dihasilkan sesuai dengan yang diinginkan. Hasil simulasi yang diperoleh berupa respon sistem menggunakan kontroler LQIT yang dioptimasi dengan algoritma genetika yang dibandingkan dengan LQT. Dari pengujian yang dilakukan, diketahui bahwa respon sistem dengan LQT memiliki kinerja yang lebih baik dibanding LQIT dengan optimasi algoritma genetika. Namun, baik LQT maupun LQIT dengan optimasi algoritma genetika  belom dapat mengatasi gangguan eksternal yang terjadi pada sistem karena respon tidak dapat kembali pada setpoint.

Kata kunci: LQIT, LQT, ketinggian air, algoritma genetika, steam drum boiler, dan temperatur uap

Abstract

A steam drum is a device on boiler that is used to receive water from feedwater system in steam production which has a high temperature and to separate the fluid between gas phase and liquid phase. Its existence in the boiler system has an important role. The measuring of water level and steam temperature on a steam drum is a very important thing for the safety and operational efficiency from the boiler. This research is conducted to design a control system which is able to maintain the water level and the  steam temperature of steam drum boiler at setpoint value. Controller which is used in this research were Linear Quadratic Integral Tracking control method (LQIT) using genetic algorithm optimization and control method of Linear Quadratic Tracking (LQT). Both controller are used because it is an optimal control system which aims to force an output value so the output value that is  produced is in accordance with the desired value. The result of the simulation which is in the form of system response using LQIT controller which is optimized with genetic algorithm and then compared with LQT. From the experiment,it is found that  LQT has a better performance than LQIT with genetic algorithm optimization. Nevertheless, LQT or LQIT with genetic algorithm optimization cannot solve external distraction which happens on the system yet because the response cannot return to the setpoint.

Keyword : LQIT, LQT, water level, genetic algorithm,  steam drum boiler