REKABENTUK PENGAWAL SUAI UNTUK MODEL HELIKOPTER

MAHASAN BIN AHMAD

7 MEI 2008

i

“ Saya akui bahawa saya telah membaca karya ini pada pandangan saya karya ini adalah

memadai skop dan kualiti untuk tujuan penganugerahan Ijazah Sarjana Muda

Kejuruteraan Elektrik ( Kawalan, Instrumentasi dan Automasi ).”

Tandatangan :………………………………….

Nama Penyelia : PN. SAHAZATI BT MD ROZALI

Tarikh : 7 MEI 2008

ii

MEREKABENTUK PENGAWAL SUAI UNTUK SISTEM TANGKI

BERKEMBAR

MAHASAN BIN AHMAD

Laporan projek ini dikemukakan sebagai memenuhi sebahagian syarat

Penganugerahan Ijazah Sarjana Muda Kejuruteraan Elektrik

( Kawalan, Instrumentasi dan Automasi )

Fakulti Kejuruteraan Elektrik

Universiti Teknikal Malaysia Melaka

MEI 2008

iii

“Saya akui laporan ini adalah hasil kerja saya sendiri kecuali pada ringkasan, petikan

dan lampiran yang tiap-tiap satunya saya nyatakan sumbernya.”

Tandatangan :

Nama : MAHASAN BIN AHMAD

Tarikh : 7 MEI 2008

iv

Untuk ibu dan ayah khasnya,

Setinggi-tinggi penghargaan di atas kasih sayang, jasa dan pengorbanan yang

dicurahkan untuk kejayaan anakmu ini

Segala pengorbanan akan tetap ku kenang

Sehingga ke akhir hayatku…..

Untuk penyelia dan pensyarah-pensyarahku,

Untuk kawan-kawan,

Untuk seluruh umat manusia,

Terima kasih atas doa dan kasih sayang dari kalian semua…….

v

PENGHARGAAN

Segala puji bagi Allah SWT kerana dengan limpah kurniaNya dapatlah saya

menyempurnakan Projek Sarjana Muda ini. Selawat dan salam ke atas junjungan besar

Rasulullah SAW, keluarga baginda dan para sahabat baginda.

Setinggi-tinggi penghargaan dan ucapan terima kasih saya tujukan kepada

pensyarah penyelia saya iaitu Pn. Sahazati Bt Md Rozali yang telah mengembeling

tenaga dan banyak membantu saya dalam memberi tunjuk ajar dan memperbaiki

kesilapan selama menyiapkan Projek Sarjana Muda ini. Tanpa beliau tidak mungkin

saya dapat menyiapkan kajian ini dalam tempoh yang ditetapkan.

Saya merakamkan ucapan terima kasih ini kepada keluarga saya terutamanya ibu

bapa yang telah banyak membantu dari segi sokongan moral dan juga dari segi

kewangan dalam menyiapkan projek ini. Akhir sekali kepada rakan-rakan seperjuangan

yang banyak membantu dalam berkongsi idea dan pendapat dari semasa ke semasa.

Semoga usaha murni dan pengorbanan yang diberikan anda semua akan

mendapat berkat dan dirahmati Allah SWT. Diharap juga agar Projek Sarjana Muda ini

dapat dimanfaatkan oleh semua pihak. Segala yang baik itu datang dari keizinan Allah

SWT manakala yang kurang itu adalah dari kelemahan diri saya sendiri.

vi

ABSTRAK

Industri petrokimia, industri pembuatan kertas, dan lain-lain merupakan industri

utama dimana kawalan aras cecair dan arus adalah penting. Lazimnya, cecair-cecair itu

akan diproses secara rawatan kimia atau pencampuran dalam tangki tetapi selalunya aras

cecair dalam tangki tersebut perlu dikawal dan arus antara tangki perlu diteraturkan

dalam keadaan sistem yang sememangnya tidak linear dan modelnya kurang maklumat.

Projek ini menyelidik penggunaan Model Reference Adaptive Control atau MRAC

dalam pengawalan aras cecair pada sistem tangki berkembar dengan memanipulasikan

pam air di tangki. Ini bagi menunjukkan bahawa MRAC dapat menghasilkan isyarat

kawalan yang munasabah dalam kawalan aras cecair bagi sistem, hasil daripada

tindakbalas kepada titik rujukan aras cecair yang diberi dalam keadaan sistem yang tidak

linear dan terdapatnya pengukuran hingar dalam proses secara serentak. Kebolehan

menggunakan hanya pengukuran masukan-keluaran dalam mekanisma adaptasi ialah

merupakan ciri-ciri istimewa bagi MRAC dimana ia tidak perlukan pengenalanpastian

eksplisit bagi sistem model. Ia juga tidak memerlukan penyelesaian terhadap dinamik

persamaan linear (atau tidak linear) bagi sistem tersebut. Ujian prestasi penjejakan

(tracking performance test), penyisihan gangguan dan perubahan parameter sistem telah

dijalankan untuk menilai prestasi pengawal MRAC dan dibandingkan dengan prestasi

sistem asal tangki berkembar. Hasil daripada projek ini menunjukkan MRAC lebih

robust dimana sistem perubahan parameter tidak memberi kesan pada MRAC walaupun

ia sedikit sensitif terhadap hingar. Rangka projek ini adalah umum dalam memberi

gambaran keseluruhan pada kemungkinan yang akan berlaku apabila pengawal MRAC

dilaksanakan untuk sistem masa-nyata.

vii

ABSTRACT

Industries such as petro-chemical industries, paper making industries, waste

management and others are the vital industries where liquid level and flow control are

essential. Liquids will be processed by chemical or mixing treatment in the tanks, but

always the level fluid in the tanks must be controlled, and the flow between tanks must

be regulated in the presence of nonlinearity and inexact model description of the plant.

This project investigates the usage of Model Reference Adaptive Control (MRAC) in

controlling the liquid level in the Coupled-Tank plant through variable manipulation of

water pump. It is to show that MRAC could produce appropriate control signal to the

coupled-tank system in response to the given desired water level with plant nonlinearity

and measurement noise present simultaneously. The ability to use only input-output

measurement of the plant in adaptation mechanism is the MRAC’s special

characteristics that does not require the explicit identification of the model description

nor the solution to linear(or nonlinear) equations of the respective plant dynamics. A

dynamic model of the plant is initially developed. Simulation studies are then conducted

based on the developed model using Matlab and Simulink. A series of tracking

performance tests, disturbance rejection and plant parameter changes are conducted to

evaluate the controller performance in comparison to original system of coupled tank.

The outcome of the project reveals that MRAC is more robust when there is a change in

system parameters despite of its sensitivity to measurement noise. The framework of this

project is generic enough to have an overview of the possible outcome before

implementing the MRAC controller in real-time system in the future.

viii

ISI KANDUNGAN

BAB PERKARA HALAMAN

PENGHARGAAN v

ABSTRAK vi

KANDUNGAN viii

SENARAI RAJAH xi

SENARAI JADUAL xiii

SENARAI SINGKATAN xiv

1 PENDAHULUAN

1.1 Pengenalan 1

1.2 Objektif 2

1.3 Skop projek 2

1.4 Penyataan masalah 3

2 KAJIAN ILMIAH

2.1 Pengenalan 5

2.2 Kajian Kes Pengawal Suai Model Rujukan 5

2.2.1 Concepts, Methods and Techniques in

Adaptive Control 5

2.2.2 “A Multivariable Adaptive Controller for

Autonomous Helicopters” 6

2.2.3 ‘Adaptive Control Of Micro Air Vehicles’ 7

2.3 Model dan Sistem Tangki Berkembar 7

ix

2.4 Perisian MATLAB 8

3 SISTEM TANGKI BERKEMBAR

3.1 Pengenalan 12

3.2 Pengenalan Alat Kawalan Tangki Berkembar

CTS-001 12

3.3 Prinsip Kawalan Asas Sistem Tangki

Berkembar CTS-001 14

4 METODOLOGI

4.1 Pengenalan 16

4.2 Metodologi Projek 16

4.3 Memahami Sistem Tangki Berkembar 17

4.4 Mengenalpasti Dinamik Proses Tidak Linear 18

4.5 Merekabentuk Pengawal 18

4.6 Simulasi 18

5 PENGAWAL SUAI MODEL RUJUKAN

5.1 Pengenalan 20

5.2 Definasi 21

5.2.1 Sistem Penyesuaian 21

5.2.2 Sistem Penyesuaian Model

Rujukan (MRAS) 21

5.3 Hukum Penyesuaian 22

5.3.1 Kaedah Gradient / MIT 23

5.3.2 Rekabentuk Lyapunov 24

6 PEMODELAN MATEMATIK SISTEM TANGKI

BERKEMBAR

6.1 Pengenalan 25

6.2 Model Tidak Linear Sistem Tangki Berkembar 25

x

6.3 Model Penggangguan Linear. 27

6.4 Sistem Proses Masukan Tunggal Keluaran

Tunggal (SISO) Tertib Pertama 30

6.5 Sistem Proses Masukan Tunggal Keluaran

Tunggal (SISO) Tertib Kedua 32

7 SIMULASI PENGAWAL SUAI MODEL RUJUKAN

7.1 Pengenalan 36

7.2 Analisis Tindakbalas Tidak Tetap Sistem Tangki

Berkembar CTS-001 36

7.3 Analisa Sambutan Langkah Sistem Tertib Kedua 39

7.4 Merekabentuk Pengawal MRAC 41

7.4.1 Simulasi MRAC Menggunakan MATLAB

Simulink 45

7.5 Perbincangan Prestasi Pengawal MRAC 55

8 KESIMPULAN DAN CADANGAN 56

9 RUJUKAN 58

LAMPIRAN 1 59

LAMPIRAN 2 70

LAMPIRAN 3 73

xi

SENARAI RAJAH

NO TAJUK HALAMAN

2.1 Blok Kawalan Suai Model Rujukan 6

2.2 Paparan Utama Program MATLAB 9

2.3 Paparan Sumber Blok Simulink 10

2.4 Paparan Blok Simulasi Pada Simulink 10

3.1 Alat Kawalan Tangki Berkembar CTS-001 13

3.2 Skematik CTS-001 15

4.1 Carta Alir Metodologi Projek 19

5.1 Kawalan Suai Model Rujukan 22

5.2 Blok Kaedah MIT 24

6.1 Rajah Blok Proses Tertib Pertama Dalam

Bentuk Laplace 31

6.2 Rajah Blok Tertib Kedua Model Proses

Dalam Laplace 34

7.1 Ujian Tindakbalas Keluaran Untuk Sistem

Tertib Kedua 37

7.2 Sambutan Langkah Untuk Sistem Tertib

Kedua Tangki Berkembar 40

7.3 Blok Sistem MRAC 41

7.4 Gambar Rajah Blok Bersama Terbitan

Sistem Pengawal 44

7.5 Gambar Rajah Blok Simulasi Pengawal

Pada MATLAB 47

xii

7.6 Keluaran-Keluaran Daripada Simulasi

MRAC 48

7.7 Graf Sambutan Langkah Untuk Model

Rujukan 49

7.8 Rajah Blok Pengawal MRAC Dengan

Tambahan Pengganda 50

7.9 Perbandingan Keluaran Simulasi Pada

Sistem Tangki Berkembar 1 51

7.10 Perbandingan Keluaran Simulasi Pada

Sistem Tangki Berkembar 2 52

7.11 Perbandingan Keluaran Simulasi Pada

Sistem Tangki Berkembar 3 53

7.12 Perbandingan Keluaran Simulasi Pada

Sistem Tangki Berkembar 4 54

xiii

SENARAI JADUAL

NO TAJUK HALAMAN

7.1 Lima Bacaan Untuk Sistem Tertib Kedua 38

7.2 Spesifikasi Prestasi Bagi Sistem Tertib Kedua

Tangki Berkembar 40

7.3 Spesifikasi Prestasi Sistem Tangki Berkembar 45

7.4 Spesifikasi Prestasi Perbandingan Sistem Tangki

Berkembar 49

7.5 Perbandingan Spesifikasi Prestasi Keluaran Sistem 1 51

7.6 Perbandingan Spesifikasi Prestasi Keluaran Sistem 2 52

7.7 Perbandingan Spesifikasi Prestasi Keluaran Sistem 3 53

7.8 Perbandingan Spesifikasi Prestasi Keluaran Sistem 4 54

xiv

SENARAI SINGKATAN

MRAC - Model Reference Adaptive Control

PD - Proportional and Derivative

PID - Proportional, Integral and Derivative

CTS - Couple Tank System

GPC - Generalized Predictive Control

GUI - Graphical User Interface

FKE - Fakulti Kejuruteraan Elektrik

UTeM - Universiti Teknikal Malaysia Melaka

BEKC - Kursus Sarjana Muda Kejuruteraan Elektrik (Kawalan,

Instrumentasi, dan Automasi

GA - General Algorithm

MAC - Multivariable Adaptive Controller

SISO - Single Input Single Output

1

BAB 1

PENDAHULUAN

1.1 Pengenalan

Kajian dan projek ini dijalankan adalah bertujuan untuk merekabentuk pengawal

suai untuk model tangki berkembar. Ianya merangkumi pengawal suai model rujukan

(MRAC) sebagai pengawal manakala sistem tangki berkembar sebagai sistem yang

dikawal. Pengawal yang digunakan dalam mengawal sistem ini adalah Pengawal Suai

Model Rujukan (MRAC) yang direkabentuk dengan menggunakan Perisisan MATLAB.

Dalam merekabentuk pengawal sistem tangki berkembar, kaedah dan cara yang

perlu dilakukan ialah dengan merekabentuk Pengawal Suai Model Rujukan

menggunakan Perisian MATLAB bagi mengawal tangki berkembar tersebut. Dalam

konteks ini, sebuah pengawal yang sempurna perlu dihasilkan bagi memastikan sistem

dapat beroperasi dengan sistematik dan efisyen.

Merekabentuk pengawal yang baik merupakan satu cabaran dan memerlukan

kemahiran dan ketelitian yang tinggi untuk menghasilkannya. Sebenarnya dalam

menyelesaikan sesuatu masalah yang timbul semasa projek dijalankan, aspek

ketidaktentuan perlu diambil kira kerana sedikit sebanyak kepentingan akan

mempengaruhi operasi keseluruhan projek. Oleh itu, aspek ini sememangnya tidak boleh

diabaikan bagi mengelakkan masalah yang lebih teruk timbul dalam pelaksanaan projek

ini.

2

1.2 Objektif

Matlamat utama dan objektif bagi projek ini adalah :-

i. merekabentuk pengawal sistem tangki berkembar dengan menggunakan

pengawal suai model rujukan.

ii. Untuk mengkaji, mengenalpasti, menganalisa dan mempelajari pengawal suai

dengan lebih mendalam.

iii. Untuk melihat keberkesanan pengawal suai dalam mengawal sesuatu sistem.

iv. Untuk mempelajari dan memahami konsep yang digunakan melalui Perisian

MATLAB dalam mengawal sesuatu sistem.

v. Untuk memahami dan mempelajari konsep sistem kawalan tangki berkembar.

vi. Untuk membangunkan satu sistem penyesuaian untuk sistem berkembar tangki

menggunakan MRAC.

1.3 Skop Projek

Melalui projek ini, pengawal yang direkabentuk dan dihasilkan berjaya

diaplikasikan pada sistem tangki berkembar. Sistem tangki berkembar dikawal

sepenuhnya oleh pengawal yang direkabentuk iaitu Pengawal Suai Model Rujukan

(MRAC). Dalam projek ini, Pengawal Suai Model Rujukan (MRAC) yang digunakan

dipastikan supaya ianya dapat menstabilkan sesuatu sistem dengan menggunakan

Perisisan MATLAB. Ianya begitu penting bagi memastikan objektif utama projek ini

tercapai. Selain itu, bagi memastikan projek mencapai objektifnya tumpuan perlu

berikan sepenuhnya dalam pembangunan perisian melalui simulasi terhadap pengawal.

Seterusnya, analisis terhadap keseluruhan sistem akan dijalankan dari segi

kelancaran, kestabilan dan keberkesanan pengawal MRAC beroperasi.

3

1.4 Penyataan Masalah

Sebelum merekabentuk sesuatu pengawal, hubungan matematik atau hubungan

dinamik antara input dan keluaran sesuatu system perlu diketahui. Prinsip dan

pengetahuan dasar bagi sistem haruslah dikaji bagi memahami sifat tidak linear dalam

satu sistem dinamik. Terdapat faktor-faktor seperti penjejakan, pengurangan kesan yang

tidak dikehendaki dan tidak pasti, sifat-sifat dalam terma masa sambutan seperti

kestabilan (stability), sesetengahnya dalam masa naik ( rise time), lanjakan (overshoot)

dan penjejakan keadaan ralat mantap (steady state tracking error) dan akhirnya

matlamat-matlamat dalam kejuruteraan kawalan bagi mengawal kos dan

kebolehpercayaan yang penting dalam perspektif industri.

Kecanggihan pengawal biasanya bergantung kepada bagaimana darjah

ketidaklinear boleh ditoleransikan dan diandaikan menggunakan teori linear. Tambahan

pula, selain ketidaklinearan mungkin terdapat parameter yang tidak diketahui akan

menghalang objektif untuk mendapatkan sebuah model pengawal sesuatu proses untuk

tujuan kawalan. Faktor-faktor yang berkecuali kebanyakan penyelidik menggunakan

teori kawalan konvensional dan teknik-teknik boleh disenaraikan seperti berikut:-

i. Sistem tidak linear dan mengandungi parameter yang tidak dikenalpasti. Parameter

yang tidak diketahui mungkin tidak dapat dianggarkan secara tepat jika data

percubaan yang tepat tidak diperolehi.

ii. Kelewatan hasil dalam sesuatu sistem proses boleh menyulitkan dalam mencapai

prestasi yang tinggi dalam kawalan terutamanya dalam proses kawalan system

tangki berkembar.

iii. Tedapat beberapa kes yang mana kes tangki berkembar dalam industri terdapat

ciri-ciri gangguan yang berubah dan berterusan. Ini memerlukan peraturan serentak

pada pelbagai pengubah untuk mengekalkan aras cecair tercapai. Oleh itu, sebuah

model haruslah menerangkan bagaimana segala pengubah-pengubah tersebut

paling penting dala sesuatu proses.

4

Disebabkan oleh faktor-faktor tersebut, ianya mungkin sukar untuk merumuskan

satu strategi kawalan berdasarkan analisis model kerana model matematik biasanya telah

linear menjelaskan kerumitan dan ketidaklinearan yang wujud tidak dapat dielakkan

dalam satu sistem yang rumit. Pengawal PID (proportional-integral-derivative)

merupakan satu pengawal yang biasa digunakan dalam sistem kawalan model tidak

linear terutamanya pada sistem kawalan tangki berkembar. Bagaimanapun, pengawal

PID tidak mampu untuk mencapai objektif-objektif kawalan atau memenuhi masa yang

diperlukan untuk ditala tetap kepada sistem dinamik yang dijangka.

Oleh itu, satu teknik kawalan yang teguh dan boleh dipercayai perlu dihasilkan

untuk model kompleks dan sistem yang tidak linear bagi mengatasi ketidakstabilan

sistem yang biasa terdapat dalam proses industri. MRAC atau lebih dikenali Pengawal

Suai Model Rujukan dipilih untuk digandingkan dengan sistem tangki berkembar. Ia

dianggap sebagai satu pendekatan baru dalam pelarasan parameter untuk sebuah sistem

di mana proses dinamik adalah tak linear.

5

BAB 2

KAJIAN ILMIAH

2.1 Pengenalan

Dalam bab ini, maklumat-maklumat mengenai kajian projek diterangkan serba

sedikit. Kajian utama bagi projek ini adalah:

1) Pengawal Suai Model Rujukan

2) Perisian MATLAB

3) Sistem Tangki Berkembar

2.2 Kajian Kes Pengawal Suai Model Rujukan

2.2.1 Concepts, Methods and Techniques in Adaptive Control ( oleh Guy A. Dumont1 and Mihai Huzmezan 2)

Tesis ini merupakan salah satu sumber kajian yang dilakukan dalam

menghasilkan Pengawal Suai Model Rujukan (MRAC) bagi sistem tangki berkembar.

Yang mana hampir 50 tahun percubaan pengawal suai untuk membuktikan pengawal

suai yang akan digunakan dan dirujuk untuk komuniti industri dengan kemudahan

serupa dengan alat-alat kawalan PID terkini. Sejak pengawal suai pertama

dikomersialkan, kemajuan penting dalam rekabentuk dan analisis alat-alat kawalan ini

telah diperolehi.

6

Di dalamnya menerangkan secara umum bagaimana untuk membangunkan

kawalan suai. Pengawal Suai terdiri daripada Kawalan Suai Model Rujukan (MRAC),

Kawalan Penalaan Sendiri (self-tuning control), Dwi-Kawalan (dual control), Kawalan

Suai Multipembolehubah (MAC) dan Kawalan Suai Tidak Linear. Kajian pada tesis ini

tertumpu kepada Kawalan Suai Model Rujukan (MRAC) yang mana kaedah MIT

digunakan untuk merekabentuk pengawal bagi sistem tangki berkembar. Rajah blok di

bawah mengilustrasikan Kawalan Suai Model Rujukan.

Rajah 2.1 : Blok Kawalan Suai Model Rujukan

2.2.2 “A Multivariable Adaptive Controller for Autonomous Helicopters”

(A. S. Krupadanaml, A. M. Annaswamy2, and R. S. Mangoubi3

krupa@alum.mit.edu,aanna@mit.edu,rmangoubi@draper.com)

Projek yang dilakukan oleh mereka adalah barasaskan merekabentuk Pengawal

Suai bagi model helikopter. Pengawal Suai digunakan di dalam projek ini adalah untuk

memastikan kawalan helikopter dapat dilakukan dengan tepat. Parameter-parameter

untuk kawalan helikopter diaplikasikan daripada kawalan pergerakan helikopter

tersebut.

7

2.2.3 ‘Adaptive Control Of Micro Air Vehicles’

(oleh Joshua Stephen Matthews, Brigham Young University)

Dalam tesis ini diterangkan bagaimana untuk membangunkan Pengawal Suai

Model Rujukan mengggunakan kaedah Lyapunov yang mana bagi memastikan

pengendalian MAV tanpa jurutebang dilakukan dengan cekap dan efisyen. Algoritma

kawalan suai menala sendiri MAV dan mengganti perubahan semasa MAV beroperasi.

2.3 Model dan Sistem Tangki Berkembar

Sistem kawalan proses bagi sistem tangki berkembar merupakan sistem kawalan

yang biasa dipraktikkan dalam makmal kejuruteraan kawalan. Tangki berkembar adalah

satu peralatan terbaik untuk mengkaji kesan tidak linear, yang mana pengaruh kepekaan

algoritma dicadangkan untuk menukar dalam titik pengendalian keadaan mantap untuk

pelaksanaan masa nyata. Ini adalah kerana hasil yang diperolehi berdasarkan Teori

Kawalan Ramalan Am (GPC) akan menghubungkan pendekatan masa nyata berdigit

untuk dipadankan dengan kawalan proses sistem tangki berkembar. Selepas sistem

tangki cecair digunakan dalam industri, sistem yang berhubungan dengan keperluan

mengakibatkan banyak masalah peragaan dan kawalan lantaran penggunaan mereka

yang interaktif dengan unsur-unsur proses lain.

Ia adalah suatu masalah yang lazim dalam proses industri untuk mengawal tahap

aras tangki seperti dalam tangki-tangki simpanan, paduan dan tindak balas kimia kapal-

kapal. Sebagai contoh dalam situasi yang lain, ia memerlukan bendalir atau cecair untuk

menjadi satu kadar malar. Algoritma pengawal dicadangkan kemudian mencuba untuk

menyelesaikan masalah untuk pengawalan proses yang kompleks seperti sistem yang

mana tidak stabil dengan ketidaklinearan. GPC adalah sesuai kerana polinomial

pemerhati secara bebas membaiki respons untuk sebarang gangguan. Satu perbincangan

aplikasi-aplikasi GPC yang sesuai untuk beberapa proses-proses industri menyimpulkan

bahawa kaedah tersebut adalah mudah untuk digunakan dan berkesan.

8

Terdapat penyelidikan yang telah dilakukan ke atas kawalan aras tangki

menggunakan tangki berkembar dengan objektif kawalan yang berbeza. Pada tahun

1998, Seng Teo Lian telah menghasilkan Pengawal Neuro-fuzzy algoritma yang secara

genetik (NFCGA) yang telah mengabungkan ketiga-tiga teknik pintar tiruan yang

terkenal untuk menilaikan tentang kawalan proses. Ia telah melaporkan bahawa satu-

satunya Pengawal Fuzzy Logic dalam sistem masa nyata menghadapi beberapa masalah

walaupun Algoritma Am (GA) telah digunakan sebagi penalaan proses. Ini adalah

disebabkan oleh penggunaan GA untuk menalakan satu sistem proses adalah tidak

praktik dan memerlukan jangka masa yang panjang.

Peringkat peragaan adalah satu bahagian yang sangat penting dan perlu diberi

penekanan dalam merekabentuk satu sistem kawalan. Model yang sepadan seharusnya

mengambarkan ciri-ciri keseluruhan sistem yang mana sistem waktu sebenar yang

dikawal. Bagaimanapun dalam pelaksanaan sistem nyata, model yang telah direkabentuk

untuk simulasi mungkin berbeza. Terdapat dua cara untuk menghasilkan model, yang

pertama ialah pemodelan matematik menggunakan pengetahuan tentang fizik, kimia dan

sains-sains lain untuk menghuraikan satu persamaan gerakan dengan hukum Newton,

litar elektrik dengan hukum Ohms bergantung kehendak proses, ia dikenali sebagai

kaedah berparameter. Cara kedua memerlukan data eksperimen yang didapati melalui

respons pengukuran proses yang dikenali sebagai indetifikasi sistem atau kaedah tak

berparameter. Dalam projek ini, MRAC akan digunakan untuk membentuk pengawal

bagi model yang digunakan. Ia adalah satu teknik yang sesuai untuk memperagakan satu

sistem yang tidak linear adalah dengan pelinearan persamaan titik pengendalian yang

pratentu.

9

2.4 Perisian MATLAB

MATLAB merupakan satu perisian kiraan berangka dan pengaturcaraan bahasa.

Dibangunkan oleh The MathWorks, MATLAB digunakan untuk memanipulasi matrik

dengan mudah, memplot fungsi-fungsi dan data, pelaksanaan algoritma, penciptaan

perkaitan pengguna dan pengantaramukaan dengan program-program dalam bahasa-

bahasa lain. Ia juga digunakan dengan meluas dalam pendidikan, khususnya pendidikan

aljabar dan analisis berangka lurus, dan adalah terkenal di kalangan ahli-ahli sains

terlibat dengan pemprosesan imej. Rajah 2.2 menunjukkan paparan pada paparan utama

program MATLAB.

Rajah 2.2 : Paparan Utama Program MATLAB

MATLAB juga digunakan dengan meluas dalam bidang kejuruteraan sistem

kawalan kerana ianya banyak membantu dalam proses simulasi sesuatu sistem kawalan.

MATLAB mengandungi :-

1. Simulink – grafik rajah blok untuk memodelkan, menganalisis dan

mensimulasi sistem dinamik. Ia digunakan dengan meluas dalam teori