Panduan Praktikum S1 Elins Eksp. Kontrol Digital 1

Transkripsi

1 1 Sistem Kontrol Digital Eksperimen 1 : Pengenalan Matlab dan Simulink pada Sistem Kontrol Digital Tujuan : Memperkenalkan Matlab, Simulink dan Control System Toolbox yang digunakan untuk mensimulasikan sistem kontrol Mengetahui cara untuk memvisualisasikan data dan memodelkan data Dasar Teori Matlab adalah interaktif program untuk komputasi numerik dan visualisasi data, program ini digunakan oleh control enginer untuk mendesain dan menganalisis. Didalam Matlab terdapat banyak Toolbox. Pada eksperimen ini Control System Toolbox akan banyak digunakan. Seluruh data didalam Matlab disimpan dalam bentuk vector atau matriks. Untuk membentuk Matriks data digunakan tanda [ ] sedangkan pemisah baris dari matriks digunakan tanda ; dan untuk pemisah elemen antar kolom digunakan spasi. Simulink adalah graphical extension MAtlab untuk memodelkan dan mensimulasikan sebuah system. Dalam Simulink, sistem digambarkan sebagai sebuah block diagram, diantaranya transfer function, summing junction, didalamnya terdapat pula virtual input dan output device seperti function generator dan oscilloscope. Sedangkan pada simulink, data/informasi dari berbagai block dikirim ke block lainnya dihubungkan dengan garis. untuk akses simulink lakukan hal berikut ini pada jendela Command Window : >> simulink maka akan muncul : Klik untuk membuat model baru Panduan Praktikum S1 Elins Eksp. Kontrol Digital 1

2 2 maka akan muncul jendela: Click untuk Start simulasi atau ctrl + T Elemen dasar dari Simulink adalah block dan lines, Block digunakan untuk mengenerate, modify, combine, output, dan display signals. Lines digunakan untuk mentransfer sinyal dari satu block ke block lainnya. Eksperimen a. Dasar-Dasar MATLAB Vector A : B : C : Hitunglah : A * B B * A A. * B A + C A. + C A ^ 2 Panduan Praktikum S1 Elins Eksp. Kontrol Digital 2

3 3 A. ^ 2 A * A - 1 Function Didalam Matlab terdapat fungsi-fungsi standar seperti sin, cos, log, exp, sqrt, linspace, logspace, roots, plot, step dan lain-lain. fungsi-fungsi tersebut bekerja dengan memanggil instruksi yang terdapat didalam m- file, dengan format untuk membuat function adalah sebagai berikut : contoh : function [output1,output2] = filename(input1,input2,input3) function [var3] = add(var1,var2) % fungsi ini untuk menjumlahkan 2 buah variabel data var3 = var1+var2; Larik atau Array >> x = (0:0.1:1) * pi Hasilnya... >> x = linspace(0,pi,11) Hasilnya... >> x = logspace(0, 2, 11) Hasilnya... >>a = 1: 5, b = 1:2:9 Hasilnya... >>c = [b a] Hasilnya... >> d = [a(1:2:5) 1 0 1]i Hasilnya... Apa fungsi dari linspace()? Apa fungsi dari logspace()? Panduan Praktikum S1 Elins Eksp. Kontrol Digital 3

4 4 Polinomial Dalam Matlab fungsi polinomial dituliskan sebagai berikut : >> p = [ ] dalam bahasa matematika fungsi polinomial S tersebut adalah :... untuk mencari akar-akar polinomial : >> roots(p) Hasilnya:... Tuliskan cara menghitung dan hasil perkalian dua polinomial berikut : (sebagai fungsi c(s)) a(s) = s 3 + 2s 2 + 3s + 4 b(s) = s 3 + 4s 2 + 9s + 16 Hasilnya... Berapa nilai c jika s = 5? >>... %lengkapi dengan instruksi MAtlab Hasilnya... Plotting Tuliskan perintah untuk membuat grafik sin(x) untuk x = 0 s/d 30 dengan x = 44/7 >> x =... >> y =... >> plot (x,y); Cobalah perintah berikut dan perhatikan hasilnya? >> z = cos (x); >> plot(x, y, x, z); Hasilnya... >> w = [y ; z]; >> plot (x, w); Hasilnya... >>plot (w, x); Hasilnya... Panduan Praktikum S1 Elins Eksp. Kontrol Digital 4

5 5 >>plot(x, y, 'g:', x, z, 'r-', x, y, 'w0', x, z, 'c+'); Hasilnya... SIMULINK Buatlah blok seperti gambar dibawah ini : Simbol Warna Simbol Tipe Garis y Kuning. Titik m Ungu 0 Lingkaran c Cyan X Tanda -x r Merah + Plus g Hijau * Bintang b Biru : Garis solid w Putih -. Garis titik k Hitam -- Garis-garis Untuk memodifikasi block dapat dilakukan dengan double click pada block tersebut, kemudian ubah nilai denuminatornya : Panduan Praktikum S1 Elins Eksp. Kontrol Digital 5

6 6 Buatlah block diagram untuk nilai transfer functionnya s 2 + 2s + 4! Amati hasilnya pada Scope kemudian cobalah ubah denuminatornya menjadi [ ], kemudian amati hasilnya pada bagian Scope, Untuk mengubah tampilan grafik Scope dapat menggunakan Simulation --> configuration parameter, sehingga muncul jendela sebagai berikut : ubah nilainya jadi 0.8 ubah nilainya jadi 1.0 Panduan Praktikum S1 Elins Eksp. Kontrol Digital 6

7 7 TUGAS 1. Apa yang dimaksud dengan Opened Loop Control System dan Closed Loop Control System? Berikan masing-masing contoh diagram bloknya (pada pengaturan kecepatan motor DC ). 2. Apa yang dimaksud dengan Transfer Function? 3. Apa yang dimaksud dengan Step Respones, Frekuensi Response, State-Space Model? 4. Jika diketahui Sebuah sistem bekerja dengan digram sebagai berikut : jika nilai : m = 1 k = 1 b = 0,2 F = 1 Buatlah state space model dan transfer functionnyaahnya (lengkap dengan langkahlang). Panduan Praktikum S1 Elins Eksp. Kontrol Digital 7