KETEROBSERVASIAN SISTEM DESKRIPTOR DISKRIT LINIER

dokumen-dokumen yang mirip
PENYELESAIAN SISTEM DESKRIPTOR LINIER DISKRIT BEBAS WAKTU DENGAN MENGGUNAKAN METODE DEKOMPOSISI KANONIK

STABILISASI SISTEM DESKRIPTOR LINIER KONTINU

REALISASI UNTUK SISTEM DESKRIPTOR LINIER INVARIANT WAKTU

KETEROBSERVASIAN SISTEM LINIER DISKRIT

REALISASI POSITIF STABIL ASIMTOTIK DARI SISTEM LINIER DISKRIT

STABILISASI SISTEM KONTROL LINIER DENGAN PENEMPATAN NILAI EIGEN

REALISASI POSITIF STABIL ASIMTOTIK SISTEM LINIER DISKRIT DENGAN POLE KONJUGAT KOMPLEKS

REALISASI SISTEM LINIER INVARIANT WAKTU

STABILISASI SISTEM DESKRIPTOR DISKRIT LINIER POSITIF

SOLUSI POSITIF DARI PERSAMAAN LEONTIEF DISKRIT

SOLUSI POSITIF DARI SISTEM SINGULAR DISKRIT

STABILISASI SISTEM KONTROL LINIER INVARIANT WAKTU DENGAN MENGGUNAKAN METODE ACKERMANN

OBSERVER UNTUK SISTEM KONTROL LINIER KONTINU

BAB I PENDAHULUAN Latar Belakang Masalah

ANALISA STEADY STATE ERROR SISTEM KONTROL LINIER INVARIANT WAKTU

SYARAT CUKUP UNTUK OPTIMALITAS MASALAH KONTROL KUADRATIK LINIER

SUATU KRITERIA STABILISASI SISTEM DESKRIPTOR LINIER KONTINU REGULAR

BAB I PENDAHULUAN Latar Belakang Masalah

REALISASI FUNGSI TRANSFER DALAM BENTUK KANONIK TERKONTROL

PENGGUNAAN METODE LYAPUNOV UNTUK MENGUJI KESTABILAN SISTEM LINIER

PENGKONSTRUKSIAN BILANGAN TIDAK KONGRUEN

HUBUNGAN ANTARA HIMPUNAN KUBIK ASIKLIK DENGAN RECTANGLE

KAITAN SPEKTRUM KETETANGGAAN DARI GRAF SEKAWAN

STRUKTUR SEMILATTICE PADA PRA A -ALJABAR

METODE PSEUDO ARC-LENGTH DAN PENERAPANNYA PADA PENYELESAIAN SISTEM PERSAMAAN NONLINIER TERPARAMETERISASI

HOMOLOGI DARI HIMPUNAN KUBIK YANG DIREDUKSI (ELEMENTARY COLLAPSE)

SISTEM KONTROL LINIER

Sifat Strong Perron-Frobenius Pada Solusi Positif Eventual Sistem Persamaan Differensial Linier Orde Satu

APLIKASI DEKOMPOSISI NILAI SINGULAR PADA KOMPRESI UKURAN FILE GAMBAR

FAKTORISASI LDU PADA MATRIKS NONPOSITIF TOTAL NONSINGULAR

PENYELESAIAN MASALAH KONTROL KUADRATIK LINIER YANG MEMUAT FAKTOR DISKON

HIMPUNAN KUBIK ASIKLIK DAN KUBUS DASAR

PEMBUKTIAN RUMUS BENTUK TUTUP BEDA MUNDUR BERDASARKAN DERET TAYLOR

MENENTUKAN PERPANGKATAN MATRIKS TANPA MENGGUNAKAN EIGENVALUE

EKSISTENSI DAN KONSTRUKSI GENERALISASI

WARP PADA SEBUAH SEGITIGA

PENYELESAIAN MASALAH PEMROGRAMAN LINIER BILANGAN BULAT MURNI DENGAN METODE REDUKSI VARIABEL

KAJIAN MATRIKS JORDAN DAN APLIKASINYA PADA SISTEM LINEAR WAKTU DISKRIT

PEMBUKTIAN BENTUK TUTUP RUMUS BEDA MAJU BERDASARKAN DERET TAYLOR

II LANDASAN TEORI. Contoh. Ditinjau dari sistem yang didefinisikan oleh:

DEKOMPOSISI PRA A*-ALJABAR

ORDER UNSUR DARI GRUP S 4

MATRIKS JORDAN DAN APLIKASINYA PADA SISTEM LINIER WAKTU DISKRIT. Soleha, Dian Winda Setyawati Jurusan Matematika, FMIPA Institut Teknologi Surabaya

KARAKTERISTIK G-HOMOMORFISMA SKRIPSI SARJANA MATEMATIKA OLEH MEGA PARAMITASARI

SUATU KAJIAN TENTANG PENYARINGAN TERURUT DARI SEMIGRUP IMPLIKATIF

METODE BENTUK NORMAL PADA PENYELESAIAN PERSAMAAN RAYLEIGH

ANALISIS LAX PAIR DAN PENERAPANNYA PADA PERSAMAAN KORTEWEG-DE VRIES

ANALISIS SISTEM ANTRIAN SATU SERVER (M/M/1)

KONVOLUSI DISTRIBUSI EKSPONENSIAL DENGAN PARAMETER BERBEDA

SEMINAR NASIONAL BASIC SCIENCE II

MODEL DINAMIKA CINTA DENGAN MEMPERHATIKAN DAYA TARIK PASANGAN

Aljabar Linier Elementer. Kuliah 27

SATUAN ACARA PERKULIAHAN UNIVERSITAS GUNADARMA

SOLUSI NON NEGATIF PARSIAL SISTEM PERSAMAAN DIFERENSIAL LINIER ORDE SATU

SPECTRUM PADA GRAF STAR ( ) DAN GRAF BIPARTISI KOMPLIT ( ) DENGAN

Penempatan Nilai Eigen Finite dengan State Feedback pada Sistem Singular LTI

SIFAT-SIFAT DINAMIK DARI MODEL INTERAKSI CINTA DENGAN MEMPERHATIKAN DAYA TARIK PASANGAN

TRANSFORMASI MATRIKS. Agustina Pradjaningsih, M.Si. Jurusan Matematika FMIPA UNEJ

BAB II LANDASAN TEORI. yang biasanya dinyatakan dalam bentuk sebagai berikut: =

Perluasan Teorema Cayley-Hamilton pada Matriks

TOPOLOGI METRIK PARSIAL

PENENTUAN HARGA OPSI CALL TIPE EROPA MENGGUNAKAN METODE TRINOMIAL

BAB 2 LANDASAN TEORI

METODE PSEUDOSPEKTRAL CHEBYSHEV PADA APROKSIMASI TURUNAN FUNGSI

GRUP ALJABAR DAN -MODUL REGULAR SKRIPSI SARJANA MATEMATIKA OLEH: FITRIA EKA PUSPITA

MATRIKS BENTUK KANONIK RASIONAL DENGAN MENGGUNAKAN PEMBAGI ELEMENTER INTISARI

SUATU KAJIAN TITIK TETAP PEMETAAN k-pseudononspreading SEJATI DI RUANG HILBERT

PENENTUAN RAINBOW CONNECTION NUMBER PADA HASIL OPERASI CARTESIAN PRODUCT TERHADAP GRAF LINGKARAN DAN GRAF BIPARTIT LENGKAP DENGAN GRAF LINTASAN

Invers Tergeneralisasi Matriks atas Z p

ON SOLUTIONS OF THE DISCRETE-TIME ALGEBRAIC RICCATI EQUATION. Soleha Jurusan Matematika, Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya

SOLUSI NON NEGATIF MASALAH NILAI AWAL DENGAN FUNGSI GAYA MEMUAT TURUNAN

SYARAT PERLU DAN SYARAT CUKUP AGAR REPRESENTASI QUIVER BERTIPE HINGGA

PRA A*-ALJABAR SEBAGAI SEBUAH POSET

KESTABILAN TITIK TETAP MODEL PENULARAN PENYAKIT TIDAK FATAL

MENENTUKAN MODEL PERTUMBUHAN PENDUDUK PROVINSI SUMATERA BARAT

PELABELAN TOTAL (a, d)-titik ANTIAJAIB SUPER PADA GRAF PETERSEN YANG DIPERUMUM P (n, 3) DENGAN n GANJIL, n 7

Pasangan Baku Dalam Polinomial Monik

PENYELESAIAN PERSAMAAN DIFERENSIAL TUNDA LINIER ORDE 1 DENGAN METODE KARAKTERISTIK

SOLUSI REFLEKSIF DAN ANTI-REFLEKSIF DARI PERSAMAAN MATRIKS AX = B

KARAKTERISASI SUATU IDEAL DARI SEMIGRUP IMPLIKATIF

METODE BENTUK NORMAL PADA PENYELESAIAN PERSAMAAN DUFFING

PERBANDINGAN METODE GAUSS-SEIDEL PREKONDISI DAN METODE SOR UNTUK MENDAPATKAN SOLUSI SISTEM PERSAMAAN LINEAR. Merintan Afrina S ABSTRACT

PELABELAN TOTAL SISI AJAIB PADA GRAF BINTANG

SUATU BUKTI DARI WEDDERBURN S LITTLE THEOREM

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

PENYELESAIAN SISTEM DESKRIPTOR KONTINU

PENCARIAN AKAR-AKAR PERSAMAAN NONLINIER SATU VARIABEL DENGAN METODE ITERASI BARU HASIL DARI EKSPANSI TAYLOR

Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya. Keterkendalian (Controlability)

BILANGAN KROMATIK LOKASI DARI GRAF HUTAN LINIER H t

DIAGONALISASI MATRIKS ATAS RING KOMUTATIF DENGAN ELEMEN SATUAN INTISARI

KAJIAN MATRIKS JORDAN DAN APLIKASINYA PADA SISTEM LINEAR WAKTU DISKRIT

METODE ITERASI JACOBI DAN GAUSS-SEIDEL PREKONDISI UNTUK MENYELESAIKAN SISTEM PERSAMAN LINEAR DENGAN M-MATRIKS ABSTRACT

PELABELAN TOTAL (a, d)-sisi ANTIAJAIB SUPER PADA GRAF RODA W n

RAINBOW CONNECTION PADA BEBERAPA GRAF

I. Sistem Persamaan Diferensial Linier Orde 1 (Review)

ABSORBENT PENYARINGAN TERURUT DARI SEMIGRUP IMPLIKATIF

PELABELAN TOTAL TITIK AJAIB PADA GRAF SIKLUS DENGAN BANYAK TITIK GENAP

BILANGAN STRONG RAINBOW CONNECTION UNTUK GRAF RODA DAN GRAF KUBIK

BILANGAN KROMATIK LOKASI UNTUK GRAF K n K m

SATUAN ACARA PERKULIAHAN MATA KULIAH : ALJABAR LINIER JURUSAN : TEKNIK KOMPUTER JUMLAH SKS : Definisi, Notasi, dan Operasi Vektor 2.

Transkripsi:

Jurnal Matematika UNAND Vol 2 No 3 Hal 42 49 ISSN : 2303 290 c Jurusan Matematika FMIPA UNAND KETEROBSERVASIAN SISTEM DESKRIPTOR DISKRIT LINIER DIANA SYAFRIDA Program Studi Matematika Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Andalas Kampus UNAND Limau Manis Padang Indonesia dianasyafridadsy@gmailcom Abstrak Dalam penelitian ini akan dikaji keterobservasian sistem deskriptor diskrit linier yang regular bebas waktu dengan matriks E adalah singular Kajian ini dimulai dari mendekomposisi sistem sehingga dapat direduksi menjadi dua subsistem yaitu slow subsystem dan fast subsystem Selanjutnya untuk menguji keterobservasian sistem akan digunakan kriteria keterobservasian yang menggunakan slow subsystem Kata Kunci: Sistem deskriptor diskrit linier metode dekomposisi standar keterobservasian sistem Pendahuluan Diberikan suatu sistem deskriptor diskrit linier sebagai berikut: Ext + = Axt + But x0 = x 0 yt = xt di mana x = xt R n menyatakan vektor keadaan state u = ut R m menyatakan vektor input dan y = yt R p menyatakan vektor output E A R n n B R n m R p n dan t Z + menyatakan waktu [5] Jika matriks E nonsingular yaitu dete 0 berarti E ada maka sistem dapat ditulis menjadi xt + = Āxt + But yt = xt 2 di mana Ā = E A B = E B Sistem 2 disebut juga sistem normal Jika matriks E singular yaitu dete = 0 berarti E tidak ada maka sistem dapat didekomposisi dengan menunjukkan adanya matriks nonsingular P Q sedemikian sehingga sistem dapat direduksi menjadi dua subsistem yaitu x t + = A x t + B ut y t = x t dan 3 Nx 2 t + = x 2 t + B 2 ut y 2 = 2 x 2 t 4 42

Keterobservasian Sistem Deskriptor Diskrit Linier 43 di mana x R n x 2 R n2 A R n n B R n m B 2 R n2 m R p n 2 R p n2 n = deg detse A n +n 2 = n y = y +y 2 dan N R n2 n2 adalah matriks nilpotent dengan indeks nilpotensi h Sistem 3 disebut slow subsystem S dan sistem 4 disebut fast subsystem S 2 Dalam [2] dinyatakan bahwa sistem dikatakan terobservasi bila terdapat suatu waktu t f > 0 sedemikian sehingga jika ut dan yt diberikan pada [0 t f ] maka x0 = x 0 dapat ditentukan Definisi ini juga berlaku untuk sistem normal Dalam berbagai permasalahan penggunaan definisi ini untuk menentukan apakah suatu sistem terobservasi atau tidak adalah sulit Kriteria berikut dapat digunakan untuk menentukan keterobservasian dari sistem normal [2] Sistem normal 2 si Ā adalah terobservasi jika dan hanya jika = n s dengan s berhingga 2 Solusi Sistem Deskriptor Diskrit Linier Sebelum menguji keterobservasian sistem deskriptor diskrit linier terlebih dahulu perlu dilakukan dekomposisi terhadap sistem seperti yang diberikan dalam teorema berikut Teorema 2 Sistem adalah regular jika dan hanya jika terdapat matriks nonsingular Q P R n n sedemikian sehingga In O A O QEP = dan QAP = 2 O N O I n2 di mana A R n n N R n2 n2 n + n 2 = n dan matriks N adalah matriks nilpotent dengan indeks nilpotensi h Bukti Misalkan sistem regular Maka detse A 0 untuk suatu s R sehingga se A ada Misalkan Maka Ê = se A E dan  = se A A  = se A se + A se = I + sse A E = sê I Karena E singular maka Ê juga singular Akibatnya terdapat matriks nonsingular T R n n sedemikian sehingga T E O ÊT = O E 2 di mana E R n n adalah nonsingular dan E 2 R n2 n2 adalah nilpotent Akibatnya E 2 s I adalah nonsingular Perhatikan kesamaan berikut αe A = α se + se A 22

44 Diana Syafrida untuk suatu α R Kalikan kedua ruas 22 dengan se A diperoleh se A E O αe A = α st T + I 23 O E 2 Dapat dilihat bahwa 23 ekivalen dengan α T se A se + I αe AT = n O 24 O se 2 I n2 + αe 2 Selanjutnya kalikan kedua ruas 24 dengan E O O se 2 I n2 diperoleh Tulis E O O se 2 I n2 In O = α O se 2 I n2 E 2 E Q = O O se 2 I n2 T se A αe AT sin E O O I n2 T se A dan P = T 25 sehingga persamaan 25 dapat ditulis sebagai In O A O QαE AP = α O N O I n2 di mana N = se 2 I n2 E 2 dan A = si n E Jadi terdapat Q P sehingga berlaku 2 Misalkan terdapat matriks Q P R sedemikian sehingga 2 berlaku Misalkan s σa Tanpa mengurangi keumuman misalkan s R Maka detsi n A 0 Karena maka detsn I n2 = det I n2 sn dengan s 0 = n2 s n2 s n2 = n2 26 detse A = dets Q QEP P Q QAP P = detq dets QEP QAP detp = detq dets I n A n2 detp 0 sehingga sistem regular

Keterobservasian Sistem Deskriptor Diskrit Linier 45 Berdasarkan Teorema 2 matriks E A R n n dapat didekomposisi sedemikian sehingga E = Q In O P dan A = Q A O P O N O I n2 untuk suatu matriks nonsingular P Q R n n Misalkan xt = P zt untuk suatu zt R n Maka sistem dapat ditulis menjadi EP zt + = AP zt + But 27 yt = P zt 28 Dengan mengalikan kedua ruas 27 dengan matriks nosingular Q diperoleh In O O N di mana QB = B B 2 QEP zt + = QAP zt + QBut z t + z 2 t + yt = P zt 29 A O z t B = + ut O I n2 z 2 t B 2 yt = 2 zt 20 dan P = 2 Dari sistem 20 dapat dilihat bahwa sistem dapat direduksi menjadi dua subsistem yaitu: Solusi dari 2 adalah z t + = A z t + B ut y t = z t dan 2 Nz 2 t + = I n2 z 2 t + B 2 ut y 2 t = 2 z 2 t 22 t z t = A t z 0 + A t j B uj t = 0 2 23 sedangkan solusi 22 adalah j=0 h z 2 t = N j B 2 ut + j t Z + 24 Sehingga solusi sistem adalah A t xt = P z 0 + t j=0 At j B uj h j=0 N j B 2 ut + j j=0

46 Diana Syafrida 3 Keterobservasian Sistem Deskriptor Diskrit Linier Teorema berikut akan digunakan untuk menguji apakah sistem terobservasi atau tidak Teorema 3 [4] Sistem adalah terobservasi jika dan hanya jika sistem 2 adalah terobservasi Bukti z 2 t dapat ditentukan dari 24 untuk N B 2 dan ut Sehingga sistem adalah terobservasi jika dan hanya jika z t dapat ditentukan dari 2 dan yt 2 z 2 t Jadi sistem adalah terobservasi jika dan hanya jika sistem 2 adalah terobservasi Teorema 32 [4] Pernyataan berikut adalah ekivalen Sistem adalah terobservasi sin A 2 Rank = n s dengan s berhingga se A 3 Rank = n s dengan s berhingga 4 kersi A ker = {0} s dengan s berhingga 5 kerse A ker = {0} s dengan s berhingga Bukti 2 Jelas dari Bab I dan Teorema 3 sin A 2 3 Misal = n s dengan s berhingga Akan ditunjukkan se A bahwa = n s dengan s berhingga Perhatikan bahwa se A sqep QAP P si n A O O O sn I n2 sin A = n + n 2 = n + sn I n2

Keterobservasian Sistem Deskriptor Diskrit Linier 47 3 2 Perhatikan persamaan berikut sin A + si n A O sn I n2 O sn I n2 2 sqep QAP P se A Jadi sin A se A sn I n2 = n n 2 = n se A 3 5 Rank = n s dengan s berhingga jika dan hanya jika se A ker = {0} Karena se A ker = {0} = kerse A ker se A maka = n s dengan s berhingga jika dan hanya jika kerse A ker = {0} 2 4 Dapat dibuktikan dengan mengikuti penalaran bukti 3 5 4 ontoh Diberikan sistem deskriptor diskrit linier Ext + = Axt + But yt = xt 4 di mana 0 0 0 0 0 E = 0 0 A = 0 0 B = 0 0 = 0 0 0 0 0 Akan diperiksa apakah sistem ini terobservasi atau tidak s 0 detse A = det 0 s 0 = s 2 + s 0 s Pilih s = diperoleh s 0 det 0 s 0 = 2 0 0 s 0

48 Diana Syafrida Selanjutnya 0 2 0 Ê = 0 2 0 0 2 Karena setiap matriks bujursangkar similar dengan suatu matriks Jordan maka terdapat matriks nonsingular T R n n sedemikian sehingga T E 0 2 0 0 ÊT = = 0 0 0 E 2 0 0 0 di mana E = 2 0 0 E 2 = 0 dan T = 0 0 Dengan menggunakan 25 0 0 diperoleh 0 0 0 Q = 0 dan P = T = 0 0 0 0 Kemudian dan 0 0 0 0 0 0 QEP = 0 0 QAP = 0 0 0 QB = 0 0 0 0 0 0 0 P = Dengan menggunakan 2 diperoleh 0 A = 0 0 Kemudian B = 2 I n2 = N = 0 I n = 0 0 0 0 B 2 = 0 2 = 2 = 0 Berdasarkan Teorema 32 si A 2 0 0 2 = 2 = n sehingga sistem adalah terobservasi Jika digunakan bagian ke-3 dari Teorema 32 diperoleh 0 se A 0 2 0 0 0 = 3 0

Keterobservasian Sistem Deskriptor Diskrit Linier 49 Jika digunakan bagian ke-4 dari Teorema 32 diperoleh kersi A si A ker = ker = ker 2 0 0 2 Jika digunakan bagian ke-5 dari Teorema 32 diperoleh 0 kerse A 0 2 0 ker = ker 0 0 = {0} 0 sehingga sistem terobservasi Jadi sistem 4 terobservasi = {0} 5 Ucapan Terima kasih Penulis mengucapkan terima kasih kepada Bapak Dr Muhafzan Bapak Dr Admi Nazra Ibu Dr Lyra Yulianti Ibu Arrival Rince Putri MT MSi yang telah memberikan masukan dan saran sehingga paper ini dapat diselesaikan dengan baik Daftar Pustaka [] Anton H 99 Aljabar Linier Elementer Edisi Kedelapan-Jilid Erlangga Jakarta [2] Duan G R 200 Analysis and Design of Descriptor Linear System Springer New York [3] Meyer D 2000 Matrix Analysis and Applied Linear Algebra SIAM New York [4] Kaczorek T 992 Linear ontrol Systems Vol Research Studies Press Ltd England [5] Dai Liyi 989 Singular ontrol Systems Springer New York