MATEMATIKA IV. MODUL 9 Transformasi Laplace. Zuhair Jurusan Teknik Elektro Universitas Mercu Buana Jakarta 2007 年 12 月 16 日 ( 日 )

dokumen-dokumen yang mirip
MATEMATIKA IV. MODUL 12 Diferensiasi dan Integrasi Transformasi Laplace

TRANSFORMASI LAPLACE. Asep Najmurrokhman Jurusan Teknik Elektro Universitas Jenderal Achmad Yani. 11 April 2011 EL2032 Sinyal dan Sistem 1

BAB VI TRANSFORMASI LAPLACE

Transformasi Laplace

Transformasi Laplace. Slide: Tri Harsono PENS - ITS. Politeknik Elektronika Negeri Surabaya (PENS) - ITS

Transformasi Laplace dalam Mekatronika

5. Transformasi Integral dan Persamaan Integral

BAB II TEGANGAN TINGGI IMPULS

Transformasi Laplace Bagian 1

MODEL MATEMATIK SISTEM FISIK

BAB III PEMBAHASAN TEOREMA DAN LEMMA YANG DIBUTUHKAN DALAM KONSTRUKSI ARITMETIK GF(5m)

Analisis Rangkaian Listrik Jilid 2

TRANSFORMASI LAPLACE

BAB III NERACA ZAT DALAM SISTIM YANG MELIBATKAN REAKSI KIMIA

Kajian Solusi Numerik Metode Runge-Kutta Nystrom Orde Empat Dalam Menyelesaikan Persamaan Diferensial Linier Homogen Orde Dua

Bab 9 Transformasi Laplace

BAB VIII METODA TEMPAT KEDUDUKAN AKAR

Analisis Rangkaian Listrik Di Kawasan s

III TRANSFORMASI. = ; (ad bc). Jika

BAB 1 PENDAHULUAN. 1.1 Latar Belakang

DEFINISI DAN RUANG SOLUSI

Laporan Praktikum Teknik Instrumentasi dan Kendali. Permodelan Sistem

Degradasi dan Agradasi Dasar Sungai

Pembentukan Ring Bersih Menggunakan Lokalisasi Ore. Construction of Clean Ring using Ore Localization

Secara matematis persamaan aliran panas diberikan oleh persamaan. du dt α 2 u = 0 (1)

1. Pendahuluan. 2. Tinjauan Pustaka

Analisis Tegangan dan Regangan

FIsika KARAKTERISTIK GELOMBANG. K e l a s. Kurikulum A. Pengertian Gelombang

Degradasi dan Agradasi Dasar Sungai

SISTEM KENDALI OTOMATIS. PID (Proportional-Integral-Derivative)

PEMILIHAN OP-AMP PADA PERANCANGAN TAPIS LOLOS PITA ORDE-DUA DENGAN TOPOLOGI MFB (MULTIPLE FEEDBACK) F. Dalu Setiaji. Intisari

PERTEMUAN 3 PENYELESAIAN PERSOALAN PROGRAM LINIER

DEFERENSIAL PARSIAL BAGIAN I

Error Kondisi Tunak dan Stabilitas Sistem Kendali

Analisa Kendali Radar Penjejak Pesawat Terbang dengan Metode Root Locus

Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya. Matrik Alih

Oleh: Kelompok IV CICI NARTIKA RELA SEPTIANI RIKA OCTALISA ULPA ARISANDI RIRIN BRILLIANTI

BANK SOAL DASAR OTOMATISASI

Sudaryatno Sudirham. Analisis Keadaan Mantap Rangkaian Sistem Tenaga

BAB 6 DISAIN LUP TUNGGAL KONTROL BERUMPAN-BALIK

BAB II IMPEDANSI SURJA MENARA DAN PEMBUMIAN

PENAKSIR VARIANSI POPULASI YANG EFISIEN PADA SAMPLING ACAK SEDERHANA MENGGUNAKAN KOEFISIEN REGRESI

Motor Asinkron. Oleh: Sudaryatno Sudirham

Pengertian tentang distribusi normal dan distribusi-t

Aplikasi Transformasi Laplace Pada Rangkaian Listrik

BAB 3 PEMODELAN MATEMATIS DAN SISTEM PENGENDALI

BAB VII. EVAPORATOR DASAR PERANCANGAN ALAT

DESAIN SISTEM KENDALI MELALUI TANGGAPAN FREKUENSI

Perancangan Sliding Mode Controller Untuk Sistem Pengaturan Level Dengan Metode Decoupling Pada Plant Coupled Tanks

MODUL 2 SISTEM KENDALI KECEPATAN

TRANSPOR SEDIMEN: DEGRADASI DASAR SUNGAI

BAB 2 LANDASAN TEORI. terjadi pada kendaraan akibat permukaan jalan yang tidak rata. Suspensi dapat

TRANSFORMASI LAPLACE

BAB II MOTOR INDUKSI TIGA FASA. perbedaan relatif antara putaran rotor dengan medan putar (rotating magnetic

Penentuan Jalur Terpendek Distribusi Barang di Pulau Jawa

BAB III METODE PENELITIAN

SPMB 2002 Matematika Dasar Kode Soal

SISTEM KENDALI OTOMATIS Fungsi Alih dan Diagram Blok

Simulasi Unjuk Kerja Sistem Kendali PID Pada Proses Evaporasi Dengan Sirkulasi Paksa

MENENTUKAN INDEKS KOMPOSIT MENGGUNAKAN METODE LAGRANGE UNTUK MENGUKUR TINGKAT INDUSTRIALISASI

STABILISASI SISTEM LINIER POSITIF MENGGUNAKAN STATE FEEDBACK

ASSOSIASI PRIMA PADA MODUL FRAKSI ATAS SEBARANG RING

BAB II MOTOR INDUKSI TIGA FASA

SISTEM KENDALI KECEPATAN MOTOR DC Oleh: Ahmad Riyad Firdaus Politeknik Batam

BAB II Dioda dan Rangkaian Dioda

Penyelesaian Soal Ujian Tengah Semester 2008

SIMULASI SISTEM PEGAS MASSA

Kesalahan Akibat Deferensiasi Numerik pada Sinyal Pengukuran Getaran dengan Metode Beda Maju, Mundur dan Tengah

SISTEM KENDALI OTOMATIS Fungsi Alih dan Diagram Blok

PENTINGNYA MEDIA PEMBELAJARAN LABE (LANTAI BERHITUNG) PADA PELAJARAN MATEMATIKA SISWA SD KELAS III TERHADAP HASIL BELAJAR

ROOT LOCUS. 5.1 Pendahuluan. Bab V:

LATAR BELAKANG MATEMATIS

Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya. Karakteristik Sistem Orde Pertama

BAB III TEORI DASAR 3.1. Teori Gelombang

KONDISI MINIMAL BAGI KESETIMBANGAN DUOPOLI COURNOT DAN STACKELBERG

ENKRIPSI DAN DEKRIPSI DENGAN ALGORITMA AES 256 UNTUK SEMUA JENIS FILE

TOPIK: ENERGI DAN TRANSFER ENERGI

ANALISA STRUKTUR TIKUNGAN JALAN RAYA BERBENTUK SPIRAL-SPIRAL DENGAN PENDEKATAN GEOMETRI

BAB II MOTOR INDUKSI TIGA PHASA. Motor induksi adalah motor listrik arus bolak-balik yang putaran rotornya

SOAL-PENYELESAIAN DEGRADASI-AGRADASI DASAR SUNGAI

PMMC utk Arus Bolak-Balik

BAB I PENDAHULUAN. Dalam perkembangan jaman yang cepat seperti sekarang ini, perusahaan

BASIC PENGENALAN SISTEM KONTROL

Simulasi dan Deteksi Hubung Singkat Impedansi Tinggi pada Stator Motor Induksi Menggunakan Arus Urutan Negatif

MODUL 7 APLIKASI TRANFORMASI LAPLACE

Kontrol Kecepatan Motor DC Dengan Metode PID Menggunakan Visual Basic 6.0 Dan Mikrokontroler ATmega 16

SIMULASI KARAKTERISTIK MOTOR INDUKSI TIGA FASA BERBASIS PROGRAM MATLAB

Transformasi Laplace

STUDI PERBANDINGAN BELITAN TRANSFORMATOR DISTRIBUSI TIGA FASA PADA SAAT PENGGUNAAN TAP CHANGER (Aplikasi pada PT.MORAWA ELEKTRIK TRANSBUANA)

ELEKTROMAGNETIKA I. Modul 07 GELOMBANG DATAR PADA BAHAN

PENGGUNAAN RATA-RATA GEOMETRIK DALAM MENENTUKAN HARGA OPSI ASIA (STUDI KASUS PADA SAHAM THE WALT DISNEY COMPANY )

PENGENDALIAN PROSES 2 IR. M. YUSUF RITONGA PROGRAM STUDI TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

AYUNAN DAN PERCEPATAN GRAVITASI (M.3)

Nina membeli sebuah aksesoris komputer sebagai hadiah ulang tahun. Kubus dan Balok. Bab. Di unduh dari : Bukupaket.com

Fisika adalah ilmu yang mempelajari benda-benda di alam, gejala-gejala fisis, dan kejadian-kejadian yang berlaku di alam ini.

ANALISIS SISTEM ANTRIAN PELAYANAN NASABAH BANK X KANTOR WILAYAH SEMARANG ABSTRACT

DESAIN SISTEM KENDALI MELALUI ROOT LOCUS

MANIPULASI MEDAN MAGNETIK PADA IKATAN KIMIA UNTUK SUATU MOLEKUL BUATAN. Oleh Muh. Tawil * & Dominggus Tahya Abstrak

KAJIAN TEORITIS DALAM MERANCANG TUDUNG PETROMAKS TEORETYCAL STUDY ON DESIGNING A PETROMAKS SHADE. Oleh: Gondo Puspito

X. ANTENA. Z 0 : Impedansi karakteristik saluran. Transformator. Gbr.X-1 : Rangkaian ekivalen dari suatu antena pancar.

Transkripsi:

MATEMATIKA IV MODUL 9 Tranformai Laplace Zuhair Juruan Teknik Elektro Univerita Mercu Buana Jakarta 2007 年 2 月 6 日 ( 日 )

Tranformai Laplace Tranformai Laplace adalah ebuah metode yangdigunakan untuk menyeleaikan peramaan diferenial yang berkaitan dengan problema nilai awal dan nilai bata. Proe penyeleaiannya terdiri ata 3 langkah utama, yaitu:. Problema rumit yang diberikan ditranformaikan ke dalam peramaan ederhana (peramaan tambahan). 2. Peramaan tambahan dieleaikan emata-mata dengan manipulai aljabar. 3. Penyeleaian peramaan tambahan ditranformaikan kembali untuk memperoleh penyeleaian problema yang diberikan. Dalam ituai ini tranformai Laplace mengubah problema penyeleaian peramaan diferenial ke dalam problema aljabar. Langkah ketiga dibuat lebih mudah dengan tabel yang peranannya erupa dengan tabel integral dalam problema integrai. Tabel ini juga bermanfaat dalam langkah pertama. Metode tranformai Laplace digunakan lua dalam matematika teknik untuk aplikai numerik berbagai problema mekanika dan elektrika. Metode ini ecara khuu digunakan untuk problema, mialkan gaya gerak mekanika yang mempunyai dikontinuita yang bekerja pada waktu ingkat atau periodik yang bukan emata-mata berbentuk inu atau koinu. Keunggulan lain dari metode ini adalah tranformai Laplace dapat menyeleaikan problema ecara langung. Tentu aja problema nilai awal dapat dieleaikan tanpa haru menentukan penyeleaian umumnya terlebih dahulu. Demikian pula, peramaan diferenial tak homogen dapat dieleaikan tanpa haru menyeleaikan peramaan homogennya terlebih dahulu. Tranformai Laplace Andaikan f(t) adalah fungi yang diberikan dan didefiniikan untuk emua waktu t lebih bear dari nol (t 0). Fungi f(t) dikalikan dengan e -t dan diintegraikan terhadap t dari nol hingga tak hingga. Lalu jika hail integralnya ada, dan merupakan fungi dari, katakanlah F(), maka, F() = e -t f(t) dt 0 2

diebut tranformai Laplace dari fungi original f(t) dan akan dinotaikan dengan (f). Jadi, F() = (f) = e-t f(t) dt...() 0 Operai yang baru ditunjukkan, yang menghailkan F() dari fungi f(t) yang diberikan, diebut tranformai Laplace. Tranformai Inver Selanjutnya fungi original f(t) dalam peramaan () diebut tranformai inver dari F() dan akan dinotaikan dengan - (F) ehingga dapat ditulikan, f(t) = -(F)...(2) Pada umumnya fungi original dinyatakan dengan huruf kecil dan tranformainya dengan huruf kapital yang ama ehingga F() menyatakan tranformai dari f(t) dan Y() menyatakan tranformai dari y(t), dan ebagainya. CONTOH. Jika f(t) = untuk t 0, tentukanlah F(). Penyeleaian: Dengan menggunakan peramaan () dapat diperoleh, F() = (f) = () = e -t dt = e -t 0 0 Selang integrai dalam peramaan () adalah tak hingga dan integral emacam ini diebut integral tak wajar. Oleh karena itu menurut definii haru dihitung dengan aturan, T e -t f(t) dt = lim e -t f(t) dt 0 T 0 Maka penulian yang tepat adalah, T e -t dt = lim [ e -t ] 0 T 0 3

Jadi, CONTOH 2. = lim [ e - + e 0 ] = T () = Jika f(t) = e at untuk t 0, dimana a adalah kontanta, tentukan F(). Penyeleaian: Sekali lagi, dengan menggunakan peramaan () dapat diperoleh, F() = (f) = (e at ) = e -t e at dt 0 = e -(-a)t a 0 Oleh karena itu, jika a > 0, maka F() = (e at ) = a Kita tidak haru mendapatkan tranformai Laplace dengan cara langung dari definii dalam peramaan () karena tranformai Laplace mempunyai banyak ifat umum yang berguna untuk tujuan di ata. Linearita Tranformai Laplace Salah atu ifat yang angat penting dari tranformai Laplace adalah ifat linearita eperti yang dimiliki difereniai dan integrai. Tranformai Laplace adalah operai linear untuk ebarang fungi f(t) dan g(t) yang tranformai Laplacenya ada dan ebarang kontanta a dan b, {a f(t) + b g(t)} = a {f(t)} + b {g(t)}.....(3) 4

CONTOH 3. Jika f(t) = coh at = ½(e at + e -at ), tentukanlah F(). Penyeleaian: Dari ifat linearita dan CONTOH 2, diperoleh, yaitu jika > a (a 0). Jadi, F() = {f(t)} = (coh at) = ½ (e at ) + ½ (e -at ) = ½ [/( a) + /(+a)] F() = (coh at) = 2 a 2 CONTOH 4. Tentukanlah tranformai Laplace dari fungi berikut: Dengan menggunakan peramaan (), didapatkan tranformai Laplace, F() = e -t f(t) dt 0 c = k e -t dt + 0 e -t f(t) dt 0 c k c = e -t 0 = k [e -c e 0 ] / = k [ e -c ] / 5

CONTOH 5. Jika f(t) = coh at = ½(e at + e -at ), tentukanlah F(). Penyeleaian: Dari ifat linearita dan CONTOH 2, diperoleh, yaitu jika > a (a 0). Jadi, CONTOH 6. F() = {f(t)} = (coh at) = ½ (e at ) + ½ (e -at ) = ½ [/( a) + /(+a)] F() = (coh at) = 2 a 2 3 7 Tentukanlah tranformai inver Laplace dari fungi F() = 2 5 + 6 Penyeleaian: Penyebut fungi F(), dapat difaktorkan menjadi ( 3)( 2) dan fungi F() dapat diubah ke dalam bentuk, 3 7 3 7 F() = = 2 5 + 6 ( 3)( 2) Fungi F() haru dipiahkan menjadi, 3 7 A B F() = = + ( 3)( 2) 3 2 dengan A dan B adalah kontanta, ehingga, 3 7 A ( 2) B( 3) = + ( 3)( 2) ( 3)( 2) ( 3)( 2) 3 7 (A + B) (2A + 3B) = ( 3)( 2) ( 3)( 2) Kontanta A dan B dapat ditentukan dengan mempertimbangkan keamaan, 3 7 = (A + B) (2A + 3B) 6

maka, A + B = 3 2A + 3B = 7, dan didapatkan A = 2 dan B =. Dari CONTOH akhirnya kita peroleh tranformai inver Laplace, 3 7 2 f(t) = - { F() } = - { } = - { + } = 2 5 + 6 3 2 2 - { } + - { } = 2 e 3t + e 2t 3 2 Beberapa fungi elementer f(t) dan tranformai Laplacenya diajikan dalam Tabel. Formula, 2 dan 3 dalam Tabel merupakan kau khuu. Formula 4 mengikuti formula 5 dan Г(n+) = n! dimana n adalah bilangan bulat tak negatif. Formula 5 dapat dibuktikan dengan mengerjakannya dari definii. Formula 6 dibuktikan dengan CONTOH 2. Formula 7 dan 8 dibuktikan dengan memaukkan a = iω ke dalam formula 6. Formula 9 dibuktikan dalam CONTOH 3 dan formula 0 dapat dibuktikan dengan cara erupa. Tabel. Beberapa fungi elementer f(t) dan tranformai Laplace {f(t)}. f(t) f(t) (f) (f) 2 3 4 5 t t 2 t n (n=,2,...) t a (a poitif) 2 2! 3 n! n+ Г(a+) a+ 6 7 8 9 0 e at co ωt in ωt coh at inh at a 2 + ω 2 ω 2 + ω 2 2 a 2 a 2 - a 2 7

SOAL-SOAL Tentukanlah tranformai Laplace dari fungi berikut (a, b, T, ω dan Θ adalah kontanta).. 3t + 4 2. at + b 3. t 2 + at + b 4. (a + bt) 2 5. in (2nπt/T) 6. in (ωt + Θ) 7. co (ωt + Θ) 8. in 2 t 9. co 2 t 0. coh 2 3t. e at+b 2. inh 2 2t 8

Tentukanlah f(t) bila F() = (f) diketahui ebagai berikut: 5 6. + 3 2π 7. + π 8. 2 + 25 4 9. 2 4 20. 4 + 2. 2 + 4 22. (+ )( + 2) p q r 23. + + 2 3 2 24. 2 + 6 9 25. 2 + 3 9