Mengenal Sistem Kontrol Loop Terbuka dan Loop Tertutup

Dalam dunia teknik kontrol, dua konsep penting yang sering dibahas adalah sistem kontrol loop terbuka dan sistem kontrol loop tertutup. Meskipun keduanya memiliki tujuan yang sama, yaitu mengontrol suatu proses, namun keduanya memiliki pendekatan yang berbeda. Dalam artikel ini, kita akan menjelaskan konsep dasar dari kedua sistem kontrol ini dan menyoroti perbedaan utama di antara keduanya.

A. Sistem Kontrol Loop Terbuka (Open-Loop Control System)

Sistem kontrol loop terbuka adalah jenis sistem kontrol di mana keluaran tidak dikembalikan kembali ke input untuk pengoreksian. Dalam sistem ini, input yang diberikan langsung mempengaruhi output tanpa adanya umpan balik atau koreksi. Ini berarti bahwa sistem ini tidak menyesuaikan output berdasarkan perbandingan antara output yang diinginkan dan output aktual.

Gambar Sistem Kontrol Loop Terbuka

Suatu sistem kontrol ini mempunyai karakteristik dimana nilai keluaran tidak memberikan pengaruh pada aksi kontrol disebut sistem kontrol loop terbuka (Open-Loop Control System). Contoh dari sistem loop terbuka adalah pada operasi mesin cuci. pengadukan pakaian, pemberian sabun, dan pengeringan yang bekerja sebagai operasi mesin cuci tidak akan berubah (hanya sesuai dengan yang diinginkan seperti semula).

Walaupun tingkat kebersihan pakaian (sebagai keluaran sistem) kurang baik akibat adanya faktor-faktor yang kemungkinan yang tidak diprediksikan sebelumnya. Diagram kotak pada gambar dibawah ini memberikan gambaran proses tersebut.

Gambar operasi mesin cuci

Keuntungan utama dari sistem kontrol loop terbuka adalah kesederhanaannya. sistem ini seringkali lebih mudah dan lebih murah untuk diimplementasikan karena tidak memerlukan sensor umpan balik atau kontrol yang rumit. Namun, kelemahannya adalah ketidakmampuan untuk mengkompensasi gangguan eksternal atau variabilitas dalam sistem.

B.  Sistem Kontrol Loop Tertutup (Closed-Loop Control System)

Sistem kontrol loop tertutup adalah identik dengan sistem kontrol umpan balik, dimana nilai dari keluaran akan ikut mempengaruhi pada aksi kontrolnya. Dalam sistem ini, ada elemen umpan balik yang memonitor keluaran sistem dan membandingkannya dengan nilai yang diinginkan atau set poin.

Gambar Sistem Kontrol Loop Tertutup

Ketika perbedaan antara keluaran aktual dan keluaran yang diinginkan terdeteksi, kontroler dalam sistem kontrol loop tertutup memberikan sinyal koreksi untuk mengoreksi sistem dan mendekati nilai yang diinginkan. Dengan kata lain, sistem ini secara terus-menerus menyesuaikan dan mengontrol outputnya berdasarkan perbandingan antara output aktual dan yang diinginkan.

Contoh dari sistem ini banyak sekali, salah satu contohnya adalah operasi pendinginan ruangan (AC). Masukan dari sistem AC adalah derajat suhu yang diinginkan si pemakai. Keluarannya berupa udara dingin yang akan mempengaruhi suhu ruangan sehingga suhu ruangan diharapkan akan sama dengan suhu yang diinginkan. 

Dengan memberikan umpan balik berupa derajat suhu ruangan setelah diberikan aksi udara dingin, maka akan didapatkan kesalahan (error) dari derajat suhu aktual dengan derajat suhu yang diinginkan. Adanya kesalahan ini membuat kontroler berusaha memperbaikinya sehingga didapatkan kesalahan yang semakin lama semakin mengecil. Gambar dibawah ini memberikan penjelasan tentang proses umpan balik sistem AC tersebut.

Gambar Proses Umpan Balik Pendingin Udara

Dalam pengembangan sistem kontrol, pemilihan antara sistem kontrol loop terbuka dan sistem kontrol loop tertutup tergantung pada kebutuhan spesifik dari aplikasi tersebut. Meskipun sistem kontrol loop tertutup seringkali dianggap lebih mumpuni karena kemampuannya untuk mengatasi gangguan dan variabilitas, sistem kontrol loop terbuka tetap menjadi pilihan yang valid dalam situasi di mana kesederhanaan dan biaya adalah faktor utama. Semoga artikel ini bermanfaat untuk kita semua.

Artikel menarik lainnya:

1. Macam-Macam Sistem Kontrol

2. Sistem Kontrol Umpan Balik (Feedback Control System)

3. Mengenal Sistem Kendali Linier dan Non Linier

4. Mengenal Logika Fuzzy (Fuzzy Logic)