LAPORAN PRAKTIKUM
TEKNIK DAN INSTRUMENTASI KENDALI
“M-File dan Simulink”
Disusun Oleh
Nama : Yudi Irwanto
NIM : 021500456
Prodi : Elektronika Instrumentasi
Jurusan : Teknofisika Nuklir
SEKOLAH TINGGI TEKNOLOGI NUKLIR
BADAN TENAGA NUKLIR NASIONAL
YOGYAKARTA
2017
M-FILE DAN SIMULINK
I. Tujuan Praktikum.
1. Mahasiswa dapat menggunakan program M-File dan Simulink.
2. Mahasiswa dapat mensimulasikan perancangan sistem kendali.
II. Perangkat Praktikum
1. Software Matlab
2. PC
3. Power Supply
4. Modul Praktikum
III. Dasar Teori
Perangkat lunak SIMULINK dikembangkan oleh MATHWORK, untuk melakukan
modelling, simulasi, dan analisis dinamika sistem proses. Dengan demikian sangat
bermanfaat dalam perancangan kendali dan pemrosesan sinyal, baik dalam bentuk kontinyu
maupun digital. Didalam folder MATLAB, Simulink menempati satu directory tersendiri,
terlepas dari directory “TOOLBOX”, sehingga diperlukan perhatian tersendiri saat
peng’instal’an paket program MATLAB.
Penyajian “statement” dalam bentuk diagram blok, yang berinteraksi dengan function,
mfile dalam MATLAB, juga dapat berinteraksi perangkat luar dengan pemrogram dalam
bahasa C maupun fortran. Blok-blok statement dikelompokkan pustaka blok diagram
(“Simulink Library Browser”). Setiap Blok Statement dilengkapi dengan minimal salah satu
jalur I/O (“port input/output”), digunakan sebagai perangkat antarmuka dengan blok
statement yang lain. Adapun parameter blok statement dapat diubah-ubah sesuai dengan
kebutuhan saat melakukan simulasi. Semua kemudahan tersebut sangat didukung dengan
sistem GUI (graphic user interface) yang ada dalam paket program MATLAB.
Untuk mengawali penggunaan SIMULINK, program MATLAB dijalankan terlebih
dahulu, setelah muncul prompt pada “COMMAND WINDOW”, tekan icon simulink pada
toolbar MATLAB (lihat Gambar 1.)
Gambar 1.
Atau tulis “simulink” di prompt MATLAB pada Command Window, seperti terlihat pada
Gambar 2.
Gambar 2.
Beberapa saat kemudian akan muncul window “Simulink Library Browser”, seperti pada
Gambar 3
Gambar 3
Simulink merupakan bagian dari Matlab yang memiliki fasilitas untuk mensimulasikan
sistem kendali tanpa harus menuliskan program terlebih dahulu, tetapi dengan cara menyusun
blok-blok yg menggambarkan function dalam Matlab.
Dibawah ini bagian system terpenting dari blok – blok untuk proses program pengendali dari
Simulink.
Dari blok – blok diagram diatas masing diklasifikasikan lagi beberapa blok sesuai
dengan kegunaannya. Berikut akan diberikan contoh dari masing – masing blok dan
kegunaannya masing – masing.
Untuk mewewakili input atau masukan
Untuk melihat Sinyal Keluaran
Untuk mewakili suatu pengendali / controller
Untuk bentu suatu sistem atau Plant
IV. Langkah Percobaan
Percobaan M-File:
1. Buka software Matlab
2. Memulai program pada menu File, lalu pilih New, barusan klik kiri pada “Script”
seperti gambar dibawah ini atau dapat juga dengan tombol Ctrl+N.
Gambar 4
3. Tuliskan program di file Script seperti gambar berikut:
Gambar 5
4. Kemudian simpan file dalam format .m
5. Untuk memanggil file .m yang telah di-save tadi, dapat dengan menuliskan pada command
window sesuai nama file yang sudah di-save.
6. Untuk me-running program yang telah dibuat pada file Script, dapat dilakukan dengan
2 cara, yakni dengan langsung memilih ikon run pada file Sript, dan dengan
menuliskan nama file yang telah di-save ke command window lalu menekan enter.
7. Amatilah bentuk grafik dari program yang telah dibuat.
Percobaan Simulink #1
1. Buka software Matlab
2. Memulai program Simulink baik dengan cara mengklik menu simulink seperti pada
Gambar 1. Atau dengan mengetik Simulink pada Command Window.
3. Setelah itu akan muncul lembar kerja seperti pada Gambar 4 di bawah ini, disertai
dengan Simulink Library Browser pada Gambar 5.
Gambar 6
Gambar 7
4. Kemudian buka lembar kerja dengan cara klik file >New >Model seperti gambar
dibawah ini:
Gambar 8
5. Kemudian susun block diagram berikut ini pada simulink dengan mencari pada
Simulink library Browser:
- Pada simulink sources, pilih sine wave kemudian drag dan drop pada file simulink
yang telah terbuka tadi.
- Pada simulink continous, pilih transfer fcn kemudian drag dan drop pada file
simulink yang telah terbuka tadi.
- Pada simulink sink, pilih scope kemudian drag dan drop pada file simulink yang
telah terbuka tadi.
6. Kemudian sambungkan ketiga bagian tadi seperti gambar berikut:
Gambar 9
7. Lalu double klik pada scope, kemuduan pilih play/run.
8. Lalu amati hasilnya!
Percobaan Simulink #2
1. Buka software Matlab
2. Memulai program Simulink baik dengan cara mengklik menu simulink seperti pada
Gambar 1. Atau dengan mengetik Simulink pada Command Window.
3. Setelah itu akan muncul lembar kerja seperti pada Gambar 4 di bawah ini, disertai
dengan Simulink Library Browser pada Gambar 5.
4. Kemudian susun block diagram berikut ini pada simulink dengan mencari pada
Simulink library Browser:
- Pada simulink sources, pilih step kemudian drag dan drop pada file simulink yang
telah terbuka tadi.
- Pada simulink continous, pilih transfer fcn kemudian drag dan drop pada file
simulink yang telah terbuka tadi.
- Pada simulink continous, pilih Integrator kemudian drag dan drop pada file
simulink yang telah terbuka tadi.
- Pada simulink MathOperations, pilih Gain kemudian drag dan drop pada file
simulink yang terbuka tadi.
- Pada simulink sink, pilih scope kemudian drag dan drop pada file simulink yang
telah terbuka tadi.
4. Untuk membalikkan arah dari Gain bisa dengan cara meng-klik kanan pada block
Gain kemudian pilih format, barulah pilih flip block.
Gambar 10
5. Untuk merubah nilai pada fungsi alih, dapat dilakukan dengan cara double klik pada
block untuk memunculkan kotak dialog. Kemudian ubahlah nilai koefisien numerator
dan denuminator seperti gambar berikut:
Gambar 11
6. Kemudian sambungkan block-block tersebut seperti gambar di bawah ini:
Gambar 12
7. Amati keluaran yang dihasilkan pada Scope.
V. Hasil Percobaan
Didapatkan data sebagai berikut:
percobaan 1
Gambar 13
percobaan 2
saat nilai nilai pada simulation stop time adalah 10:
Gambar 14
Setelah mencentang pilihan Save data to workspace, lalu pilih format array pada history block Scope
dan di-Run kembali.
Pada command window pilih window pada tab, kemudian pilih workspace seperti berikut ini:
Gambar 15
Dengan double klik pada scope data. Sehingga muncul kotak dialog variabel editor sebagai berikut:
Gambar 16
Saat diubah nilai simulation stop time menjadi 50, maka dihasilkan seperti berikut ini:
Gambar 17
Gambar 18
Percobaan 3
Diperoleh grafik pada Scope seperti berikut:
Gambar 19
VI. Pembahasan
Pada Percobaan 1, yakni M-File. Praktikan menuliskan program pada file
Script. Kemudian barulah melakukan penyimpanan program yang telah dibuat ke
computer atau PC yang kita gunakan. Program tersebut dapat disimpan dalam bentuk
file “.M” serta kita bebas menamainya. Dengan menuliskannya pada file Script
kemudian men-save nya, maka kita dapat dengan mudah memanggil program yang
telah kita buat dengan hanya menuliskan nama file yang telah di-save tadi pada
Command window. Inilah kelebihan jika menyimpan dan memprogram pada Script.
Berbeda halnya apabila kita langsung menuliskan programnya pada Command
Window. Karena kita tidak dapat menyimpan program tersebut pada Command
window. Sehingga apabila kita menuliskan program baru pada command window,
praktikan akan kesulitan. Oleh karenannya penulisan program pada file Script
dibutuhkan agar memudahkan praktikan saat me-run program-program yang telah
dibuat.
Berikut adalah penjelasan dari program yang teah dibuat:
x=pi/100:pi/100:10*pi;
y=sin(x)./x;
Kedua baris program diatas diguanakan untuk inisialisasi atau pendeklarasian nilai x
dan y yang akan ditampilkan pada grafik.
plot(x,y);
grid
Kedua baris program diatas digunakan sebagai perintah untuk menghasilkan grafik
pada sumbu vertical dan horizontal.
Selanjutnya diperoleh grafik sinus yang semakin lama semkin kecil nilai
amplitudonya (nilai redamannya).
Pada Percobaan 2, yakni Simulink#1. Pada percobaan ini, praktikan
menggunakan Simulink untuk mensimulasikan hasil dari blok diagram system
kendali. Dimana, pada praktikum ini, praktikan menggunakan 3 block, yakni sumber
sinus, fungsi alih, dan scope unruk melihat keluaran dari fungsi alihnya. Blok diagram
ini merupakan open loop system kendali.
Pada hasilnya, nampak bahwa keluaran berbentuk gelombang sinus. Nampak
bahwa saat nilai stop time dari 10, diubah menjadi 50 tampak bahwa gelombang tetap
berbentuk sinus walaupun stop time diperbesar. Hal ini karena blok diagram hanya
dipengaruhi oleh blok transfer fungsi, tanpa adanya blok lain seperti Gain, dan
sebagainya.
Selanjutnya, dengan memilih history pada Scope, kemudian memilih Save
data to workspace, lalu memilih Array, kita dapat melihat rekaman data untuk setiap
perubahan waktu.
Pada Percobaan 3, yakni Simulink#2. Sama dengan percobaan kedua, hanya saja
terdapat tambahan untuk blok diagram system kendali-nya. Pada blok diagram
percobaan ketiga, praktikan akan mengamati hasil keluaran dari Scope. Adapun blok
yang digunakan berupa sumber step, blok fungsi alih, blok integrator, dan blok gain
sebagai umpan baliknya. Dengan mengubah nilai fungsi alihnya dan gain-nya, maka
praktikan dapat melihat perubahan pada keluaran Scope. Adapun hasil keluarannya
berupa grafik eksponensial. Keluaran berbentuk eksponensial disebabkan karena
adanya blok gain yang digunakan sebagai umpan baliknya.
VII. Kesimpulan
1. M-File berfungsi untuk memudahkan dalam memprogram. Dengan M-File, praktikan
dapat menyimpan setiap program yang telah dibuat. Untuk memanggil program
tersebut, cukup dengan menuliskan nama file yang telah disimpan pada command
window.
2. Simulink berfungsi untuk memudahkan dalam mensimulasi blok diagram system
kendali, dimana setiap blok tersedia pada Simulink Library Browser.
Yogyakarta, 25 September 2017
Asisten, Praktikan,
Budi Santosa Yudi Irwanto