1

I. GAMBARAN UMUM MATLAB

1.1 Definisi dan Elemen Matlab

MATLAB merupakan bahasa pemrograman tingkat tinggi yang cukup populer

pada kalangan ilmuwan dan praktisi. Dalam Matlab sudah terintegrasi kaitan komputasi,

visualisasi dan pemrograman yang mudah digunakan dengan masalah dan solusi dapat

diwujudkan dengan model matematika yang sudah umum digunakan. Secara mendasar

Matlab telah banyak digunakan untuk berbagai bidang, seperti membentuk algoritma

matematika dan komputasi, Pemodelan akuisisi data, simulasi, dan analisis prototif data,

explorasi, dan pembuatan visualisasi grafis ilmu pengetahuan dan teknologi, termasuk

untuk membuat sistem antar muka dengan perangkat lain.

Nama MATLAB sebenarnya diambil dari dua istilah pokok yaitu matrix

laboratory. MATLAB yang semula ditujukan untuk memudahkan kalkulasi pada matix,

oleh pengembangnya, yaitu LINPACK dan EISPACK, kemudian berkembang menjadi

sistem yang kompleks dengan banyak variasi dan banyak bidang ilmu yang dibuat

program-program dasarnya. Pada saat sekarang MATLAB merupakan hasil kolaborasi

dari dua perusahaan, yaitu LAPACK and BLAS, dengan tetap matrik sebagai salah satu

komponen utama dalam komoutasinya.

MATLAB memiliki karakteristik antara lain Bahasa pemrogramannya didasarkan

pada matriks (baris dan kolom), lebih lambat dibandingkan dengan Fortran atau C, karena

bahasanya langsungdiartikan, automatic memory management, misalnya kita tidak harus

mendeklarasikan arrays terlebih dahulu, tersusun rapi, waktu pengembangannya lebih

cepat dibandingkan dengan Fortran atau C, dapat diubah ke bahasa C lewat MATLAB

Compiler, dan tersedia banyak toolbox untuk aplikasi-aplikasi spesifik dan window.

Toolbox yang terdapat pada Matlab antara lain : Signal Processing, Control

System, System Identification, optimization, fuzzy, neural network dan sebagainya.

Selain toolbox, Matlab juga menawarkan produk yaitu SIMULINK suatu sistem untuk

simulasi dinamika proses atau plant.

2

Diantara window yang ada pada Matlab, Command Window merupakan jendela

aktif yang digunakan untuk memberikan antar muka dalam bentuk baris-perintah

untuk Matlab, mirip seperti Prompt Dos. Fungsi atau perintah-perintah yang terdapat

pada Matlab dapat dieksekusi pada jendela Command window ini asal sesuai dengan

Sintaksinya. Program-program sederhana dapat juga langsung dieksekusi melalui jendela

ini. Command Window pada Matlab merupakan kotak dialog yang dapat digunakan untuk

melakukan komputasi dan visualisasi hasil baik secara numerik maupun grafik.

Pada jendela ini dapat dilakukan proses perekaman terhadap perintah/instruksi yang telah

dilakukan (eksekusi).

Jika jumlah program cukup rumit maka perintah / instruksi yang digunakan

menjadi cukup banyak, sehingga penggunaan jendela Command Window menjadi tidak

efesien lagi. Oleh karena itu digunakan Script M-File. Script M-File ini yang

dimaksudkan adalah suatu file program yang berisi kumpulan perintah-perintah

Matlab, yang disimpan dalam file berekstensi .m. Jadi untuk meng-eksekusinya

dapat dilakukan pada Command window dengan cara mengetikkan nama filenya.

Simulink adalah suatu sistem yang khusus dirancang untuk mensimulasikan

kinerja proses atau plant secara dinamik. Simulink mempunyai antarmuka dengan multi

window, yang berisi icon/fungsi-funsi khusus sebagai library misalnya input (source),

output (sinks), persamaan linier, Non linier, connection toolboxes dan sebagainya.

Dalam sebuah program yang berisi operasi matematik ataupun variable program

yang digunakan, Matlab mempunyai aturan (syntax) penulisan.

Jadi Simulink merupakan bagian dari software MATLAB (Mathworks Inc.) yang

digunajan sebagai sarana pemodelan, simulasi dan analisis dari sistem dinamik dengan

menggunakan antarmuka grafis (GUI). Simulink terdiri dari beberapa kumpulan toolbox

yang dapat digunakan untuk analisis sistem linier dan non-linier. Beberapa library yang

sering digunakan dalam sistem kontrol antara lain math, sinks, dan sources.

Pada layar komputer ketika pertama kali Matlab dijalankan, suatu contoh

tampilan diperlihatkan pada Gambar 1.1. Pada Gambar diperlihatkan bagian yang disebut

command window (tempat program dan hasi yang dijalankan) , editor atau Script M-File

(tempat menulis program dalam bentuk m-file), Command History (riwayat program

yang telah dijalankan), Workspace (tempat nilai variabel pada program yang telah

3

dijalankan), Current directory dan icon-icon menu. Tampilan Matlab dapat diatur sesuai

keinginan pengguna. Pengaturan tersebut meliputi window yang ditampilkan, letaknya

serta besar kecilnya ukuran window tersebut. Cobalah tambahkan window dengan tombol

start Matlab pada bagian kiri bawah dan lakukan perubahan ukuran serta tata letaknya.

Gambar 1.1 Tampilan Matlab dan bagian-bagian untuk pemrograman.

Beberapa kelebihan Matlab jika dibandingkan dengan program lain seperti

Fortran, dan Basic adalah :

1. Mudah dalam memanipulasi struktur matriks dan perhitungan berbagai

operasimatriks yang meliputi penjumlahan, pengurangan, perkalian, invers dan

fungsimatriks lainnya.

Command History

Workspace dan Current directory

Command window

Start Matlab

editor atau Script M-File

icon-icon menu

4

2. Menyediakan fasilitas untuk memplot struktur gambar (kekuatan fasilitas

grafik tiga dimensi yang sangat memadai).

3. Script program yang dapat diubah sesuai dengan keinginan user.

4. Jumlah routine-routine powerful yang berlimpah yang terus berkembang.

1.2 Instal Matlab

Untuk menginstal Matlab, maka diperlukan CD (Compact Disk) program Matlab,

yang umumnya terdiri dari dua atau tiga CD. CD tersebut harus dimasukkan sesuai

urutan. Pada saat CD pertama dimasukkan, maka secara otomatis CD akan diakses

komputer. Jika tidak otomatis, maka tekan icon Setup yang ada pada CD 1 tersebut. Icon

tersebut diperlihatkan pada Gambar 1.2. Setelah CD berjalan, maka pada layar akan

dihasilkan tampilan seperti Gambar 1.3.

Gambar 1.2 Icon Setup program Matlab

5

Gambar 1.3 Tampilan saat mulai start

Jika tampilan pada Gambar 1.4 telah muncul, maka proses selanjutnya adalah

menekan Next. Dari penekanan Next tersebut, maka akan muncul tampilan yang meminta

pengisian Nama dan Company, serta CD key. Untuk program yang menggunakan

Crack, maka CD key umumnya diganti dengan Personal License Password, dengan

membuka Folder crack, memilih keygen dan memilih Generate, hingga pada layar

tampak tampilan seperti Gambar 1.4.

Gambar 1.4 Tampilan generate keygen.

6

Isikan nama, Company, CD key atau Personal License Password dengan benar,

sehingga untuk pemrograman yang menggunakan keygen, akan tampak tampilan seperti

pada Gambar 1.5. Tekan Next, dan pada layar akan tampak tampilan seperti Gambar 1.6,

yang mempertanyakan persetujuan terhadap perjanjian lisensi. Tekan Yes yang

menandakan setuju, dan Next untuk melanjutkan instal. Setelah itu pilih tipe instal

Typical dan lanjutkan dengan menekan Next. Gambar 1.7 memeprlihatkan tampilan

pilihan instal tersebut.

Gambar 1.5 Tampilan pengisian Personal License Password .

Gambar 1.6 Persetujuan perjanjian lisensi.

7

Gambar 1.7 Tampilan pilihan instal.

Selanjutnya akan ditanyakan folder tempat menyimpan file program. Secara

otomatis sebenarnya sudah akan dimunculkan foder tersebut, yaitu C:\Matlab. Jika

diinginkan ditempatkan pada folder yang berbeda dapat digunakan pilihan Browse

sebagai icon dalam mencari folder yang diinginkan. Gambar 1.8 memperlihatkan

tampilan untuk langkah tersebut. Folder C:\Matlab akan dibuat secara otomatis dengan

terlebih dahulu ada pertanyaan dibuat tidaknya folder tersebut. Gambar 1.9

memperlihatkan tampilan konfirmasi. Tekan Yes untuk mengkonfirmasi pembuatan

tersebut.

Gambar 1.8 Tampilan memilih folder tempat program

8

Gambar 1.9 Tampilan konfirmasi pembuatan folder

Setelah konfirmasi pembuatan folder dilakukan, maka proses dapat diteruskan

dengan menekan Install pada tampilan seperti yampak pada Gambar 1.10. Setelah lebih

dari setengah jam dan kurang dari satu jam, proses instal akan meminta CD berikutnya.

Tampilan permintaan CD tersebut seperti tampak pada Gambar 1.11. Setelah semua CD

diproses, maka pada akhir install akan tampak tampilan seperti Gambar 1.12, Tekan

Finish untuk mengakhiri proses instal, dan komputer telah siap untuk pemrograamana

menggunakan Matlab.

Gambar 1.10 Tampilan konfirmasi instal

9

Gambar 1.11 Tampilan permintaan CD berikutnya

Gambar 1.12 Tampilan terakhir saat instal Matlab.

10

II. PEMROGRAMAN DENGAN EDITOR (M-FILE)

2.1 Memulai dan Menjalankan Program

Untuk melakukan pemrograman dengan editor atau m-file, ada tiga cara untuk

memulai. Ketiga cara tersebut adalah sebagai berikut:

1. Klik File, lalu New dan kemudian M-File

2. Ketik pada Command windows: ”edit” dan tekan Enter

3. Klik menu New

Gambar 2.1 memperlihatkan cara yang pertama, sedangkan Gambar 2.2 dan 2.3

menunjukkan cara yang ke-dua dan ke-tiga.

Gambar 2.1 Memulai pemrograman dengan menu File

Gambar 2.2 Memulai pemrograman dengan Perintah edit pada command windows

11

Gambar 2.3 Memulai pemrograman dengan New

Setelah jendela editor tampil di layar, maka dilakukan penulisan program sesuai

dengan yang diinginkan. Penulisan programan pada dasarnya adalah penulisan sejumlah

argumen atau perintah yang dikenal oleh Matlab. Setelah selesai penulisan program,

maka program dapat disimpan. Penyimpanan tersebut dilakukan denga cara klik File,

pilih Save As dan beri nama yang sesuai dengan isi program. Untuk menjalankan

program, sala satu syaratnya adalah bahwa file yang akan dijalankan berada pada

direktori aktif. Misalkan file kontrol.m berada di C:\MATLAB, maka sebelum

menjalankan program lakukan perintah >> cd C:\MATLAB. Kemudian baru bisa

menjalankan file kontrol.m. Untuk menjalankan dan sekaligus menyimpan perubahan

dapat digunakan tollbar Save and Run yang pada menu command window.

2.2 Tanda dan Fungsi Khusus dalam Matlab

Dalam pemrograman menggunakan editor, terdapat beberapa tanda yang memiliki

makna khusus. Diantara tanda tersebut adalah:

1, Tanda %

Tanda ini merupakan penanda komentar. Keterangan setelah tanda tersebut akan

diabaikan dalam proses perhitungan.

Contoh :

>> y = 2:2:8 % y = [2468];

12

Jika program pada command window tersebut dieksekusi melalui penekanan tombol

Enter, maka pada command window akan dihasilkan

y =

2 4 6 8

Sedangkan nilai y dibelakang % akan diabaikan atau tidak diproses.

2. Tanda ;

Tanda ini merupakan perintah pembatas yang tidak ditampilkan di jendela kerja,

merupakan pemisah kolom dan baris dalam matriks. Contoh :

A = [1 3 5 ; 5 3 1];

3. Tanda :

Tanda ini merupakan pembatas jangkauan atau interval, contohnya :

B = [0:2:8]

B = 0.00 2.00 4.00 6.00 8.00

4. Tanda `

Tanda ini merupakan transpose matriks yang merupakan suatu vector kolom

X = [3 2 4 5;7 6 5 8]

X= 3.00 2.00 4.00 5.00

7.00 6.00 5.00 8.00

X=X `

X= 3.00 7.00

2.00 6.00

4.00 5.00

5.00 8.00

Contoh dan fungsi kode Matlab yang dapat diketik pada command windows

serta dapat menghasilkan fungsi tertentu antara lain adalah: :

1. >> help : Menunjukkan semua help topic di Matlab.

13

2. >>what general : Menunjukkan instruksi-instruksi yang tersedia di direktori

general, diantaranya adalah instruksi dos, javaaddpath, movefile, saveas, addpath,

echo, javaclasspath, namelengthmax, savepath, beep, exit, javarmpath, open,

syntax, binpatch, fileattrib, libfunctions, pack, system, calllib, finfo,

libfunctionsview, path, type, cd, format, libisloaded, path2rc, unix, ckdepfun,

genpath, libpointer, pcode, unloadlibrary, clear, getenv, libstruct, perl, usejava,

computer, import, load, preferences, ver, copyfile, inmem, loadlibrary

prepender, what, delete, isdeployed, ls, pwd, which, depdir, isdir, matlabpath

quit, who, depfun, ispc, memory, recycle, whos, depfunprophelper ispuma, mex,

rehash, xgetselection, desktop, isstudent, mexdebug, rmdir, xsetselection, diary,

isunix, mkdir, rmpath, dir, java, more, save

3. >>help general : Menunjukkan instruksi-instruksi yang tersedia di direktori

general , dan fungsinya secara umum.

4. >>help clear : Menunjukkan penjelasan detail untuk instruksi clear.

5. >> help ops : Menunjukkan penulisan operator2 di dalam Matlab.

6. >>clc; : clc digunakan untuk membersihkan layar, tetapi nilai variable yang

tersimpan dimemori tidak akan hilang sehingga dapat ditampilkan kembali ke layer

dengan memanggil nama variabelnya.

7. >>clear; : clear digunakan untuk membersihkan layar sekaligus menghapus

variable dari memori sehingga kita tidak dapat menampilkan nilai variable ke layer.

(muncul pesan ??? Undefined function or variable 'x'.)

8. >> x=4;

>> y=5;

>> z=x+y;

>> z

Merupakan contoh barisan instruksi untuk melakukan penjumlahan.

Tabel berikut menyajikan sejumlah argumen atau perintah Matlab yang sering

digunakan dalam pemrograman menggunakan editor (m-file). Tabel 2.1 untuk operasi

matematika. Sementara tabel 2.2 untuk pembuatan grafik, dan tabel 2.3 dan 2.4 masing-

masing untuk pembuatan variabel dan beberapa variabel khusus pada Matlab.

14

Tabel 2.1 Simbol operasi matematika

Tabel 2.2 Pembuatan grafik

Tabel 2.3 Pembuatan variabel

Tabel 2.4 Variaabel khusus

15

Secara umum matlab memiliki argumen atau perintah dengan fungsi-fungsi tertentu, yang

dapat dikategorikan dalam beberapa kelompok sebagai berikut:

2.3 Tollbox pada Matlab

Selain dikelompokkan berdasarkan argumen dengan fungsi-fungsi dasar tersebut,

Matlab juga masih banyak memiliki argumen atau perintah yang dikelompokkan

berdasarkan bidang ilmu, yang disebut Tollbox. Ada kurang lebih empat puluh toolbox

yang ada pada Matlab. Mulai dari toolbox Bioinformatika, dan seterusnya sampai

toolbox wavelet. Gambar 2.4 memperlihatkan tollbox yang dapat dipilih ketika sedang

dijalankan menu Help. Jumlah tollbox akan terus bertambah pada setiap versi Matlab

yang baru, begitu juga untuk jumlah perintah pada masing-masing toolbox. Pada Gambar

2.4 adalah tollbox yang ada pada Matlab versi 7.01.

16

Gambar 2.4 Tollbox Matlab pada menu Help

2.4 Program untuk Latihan Cobalah program-program berikut dan amati hasilnya, terutama pada workspace,

command window dan grafik. Beberapa variabel dapat dicoba untuk diubah.

17

Latihan 1

a=0:.1:5 % a=array dengan step 0.1 b=0:1:50 % b=array dengan step 1 c=a.*b % c=perkalian scalar dengan array d=a*b' % d=perkalian array a dan transpose b e=a'*b % e= perkalian transpose a dengan b

Latihan 2

x=0:0.01:5 % x = variable dengan step 0.01 y=sin (2*pi*x) % y=variabel plot (x,y) xlabel ('sumbu x') ylabel ('sumbu y') title ('fungsi sinus')

Latihan 3

a=0.001; b=2; x=0:a:b; % x = variable dengan a =variabel y=sin (2*pi*x); % y=variabel plot (x,y); xlabel ('sumbu x'); ylabel ('sumbu y'); title ('fungsi sinus');

Latihan 4

syms x; y=x^3+2*x^2+6*x+7; z1=diff(y) z2=diff(y,2)

Latihan 5

num = [1]; den = [1 2 10]; step(num,den) title('Open Loop Response')

Latihan 6

g = tf([10],[1 1 16 0]); bode(g)

18

III. PEMROGRAMAN DENGAN SIMULINK

3.1 Memulai Simulink Simulink adalah paket perangkat lunak untuk pemodelan, simulasi, dan analisis

sistem dinamis. Sistem, bisa merupakan sistem linear dan nonlinear, dimodelkan dalam

waktu kontinu, waktu sampel, atau gabungan keduanya. Sistem juga dapat multirate,

yaitu memiliki bagian yang berbeda dengan sampel dapat diperbarui pada tingkat yang

berbeda.

Untuk membuat model dengan Simulink, dapat dilakukan dengan menggunakan

menu File, New, Model atau dengan Menu Simulink Browser lalu menu New. Kedua

cara tersebut diperlihatkan pada Gambar 3.1. Jendala untuk membuat model akan tampak

seperti Gambar 3.2. Untuk memunculkan menu Simulink Browser dapat pula dengan

menuliskan simulink pada command window lalu tekan tombol Enter.

Gambar 3.1 Memulai Membuat Model Simulink

Gambar 3.2 Jendela untuk membuat Model pada Simulink

19

Setelah jendela untuk membuat model siap, maka langkah berikutnya adalah

membuat model dengan menggunakan blok-blok yang tersedia pada tollbox simulink

yang tersedia daalam Simulink Browser. Gambar 3.3 memperlihatkan ragam toolbox

pada Simulink Browser. Di dalam masing-masing toolbox tersebutlah, blok-blok

pemodelan berada. Pada Gambar 3.3 juga diperlihatkan bahwa untuk toolbox Simulink

dasar, blok-blok masing dikategorikan lagi dalam beberapa kelompok, sebagaimana

tampak pada Gambar.

Gambar 3.3 Toolbox-toolbox dan pengelompokan blok pada Simulink Browser

20

3.2 Membuat dan Menyimpan Model Membuat model dalam simulink Matlab adalah menyalin dan merangkai blok-

blok pada Simulink Browser guna mewujudkan suatu sistem. Sebagi contoh, jika

diinginkan suatu rangkaian listrik yang penjumlahan sinyal yang berasal dari dua buah

generator sinyal yang hasilnya diamati pada osiloskop, maka setelah jendela pembuatan

model telah siap, proses membuat modelnya dilakukan dengan tahap-tahap berikut.

Buka simulink browser, dan cari blok generator sinyal melalui toolbox Simulink,

kelompok Source, lalu klik dan tahan pada blok Signal Generator dan tarik sampai masuk

pada jendela pembuatan model. Gambar 3.4 memperlihatkan langkah tersebut. Lakukan

hal yang sama untuk komponen lain pemodelan, seperti penjumlahan, osiloskop dan

powergui serta hubungkan masing-masing blok dengan Mouse. Hasil akhir model seperti

tampak pada Gambar 3.5. Untuk powergui, dapat dicari melalui menu search pada

Simulink Browser.

Gambar 3.4 Pembuatan model dengan blok generator sinyal

21

Gambar 3.5 Model Penjumlahan sinyal.

Lakukan pengubahan pada beberapa bagian, seperti Ts pada powergui, dan

penjumlah dengan melakukan klik pada blok tersebut dan mengisikan Ts sebesar 1e-4.

Untuk mengubah nama blok, dapat dilakukan dengan melakukan klik dua kali pada nama

yang sudah ada dan mengganti nama sesuai nama yang diinginkan. Setelah selesai

pembuatan, model dapat disimpan dengan File, Save As. Pilih folder tempat menyimpan

dan beri nama. File akan tersempan dengan ekstensi .mdl.

3.3 Membuka, Mengedit dan Simulasi Model Untuk membuka file model ada lima cara yang dapat dilakukan. Yang pertama

adalah dengan klik langsung dua kali pada file, yang kedua adalah dengan melalui menu

Open pada jendela Matlab, cara ketiga melalui jendela simulink, cara keempat melalui

jendala Simulink Library Browser, dan yang kelima adalah dengan mengetikkan nama

file pada Command windows lalu tekan Enter. Cara yang akan ditempuh sangat

ditentukan oleh kemampuan pengguna dan kapan file simulink yang berekstensi .mdl

tersebut akan dibuka. Jika akan langsung membuka file simulink, maka cara yang

pertama akan lebih efektif.

22

Setelah model ada pada jendela simulink, maka dapat dilakukan editing. Editing

dapat berupa pengubahan model, pengubahan parameter blok, dan lain-lain. Editing

tersebut dilakukan untuk menyesuaikan model dengan sistem yang sesungguhnya. Dapat

pula dilakukan editing pada blok keluaran, seperti pada blok Scope, XY Graph, dan

lain-lain. Pada prinsipnya editing dilakukan dengan cara seperti pada pembuatan model,

tetapi pada editing program awal sudah ada.

Simulasi dilakukan dengan melakukan klik pada menu simulasi, baik yang berupa

tanda panah, maupun dengan menggunakan menu simulation, kemudian start. Gambar

3.6 memperlihatkan dua cara tersebut. Hasil simulasi pada umumnya akan ada dua

macam, yaitu grafik, atau angka keluaran blok atau matrik atau nilai variabel pada

workspace.

Gambar 3.6 Cara melakukan simulasi.

3.4 Mengelola dan Menampilkan Hasil Simulasi

Agar hasil simulasi dapat disajikan atau ditampilkan dengan baik, maka

diperlukan pengelolaan. Pengelolaan tersebut akan meliputi pembuatan tabel atau

pembuatan grafik. Kunci utamanya adalah adanya pengambilan data hasil simulasi yang

disimpan pada workspace, atau ada blok yang memiliki fungsi menampilkan hasil dan

dapat dilakukan editing pada tampilan tersebut.

23

IV. PCI 1710 HG DAN PERLENGKAPANNYA

Untuk mengkoneksikan antara PC dengan perangkat luar dibutuhkan suatu alat

yang disebut interface. Salah satu interface yang banyak digunakan adalah interface

yang menggunakan slot PCI (Peripheral Component Interconnect). Dari berbagai jenis

PCI, maka PCI 1710 merupakan interface yang banyak digunakan. Interface ini memiliki

pasangan yang berupa sistem koneksi yang berupa susunan port dan diberi nama wiring

board PCLD 8710.

Pada pasangan sistem ini, pin-pin yang ada didalamnya dapat digunakan untuk

mengirim dan mengakses data Analog dan Digital dari dan ke luar komputer. Akses

tersebut dapat menggunakan program simulink Matlab. Rincian dari pin-pin tersebut

secara lengkap adalah 16 pin Analog Input, 2 pin Analog Ouput, 16 pin Digital Input dan

16 pin Digital Ouput (Fajarwati, 2010)

Gambar 4.1 PCI 1710HG dan PCLD 8710

Sebelum melakukan instalasi driver pada PCI 1710 terlebih dahulu tancapkan

PCI 1710 pada slot PCI Express yang ada pada personal komputer. Penancapan tersebut

harus dilakukan pada saat kondisi personal komputer mati. Gambar 4.2

memperlihatkan slot PCI pada PC.

24

Gambar 4.2 Slot PCI pada PC

Setelah itu PCI-1710 dihubungkan ke PCLD – 8710 melalui kabel terminal

68 pin. Setelah selesai, baru dilakukan proses instalasi kepada kedua device tersebut.

Caranya adalah dengan memasukkan CD drivernya, lalu program secara otomatis

melakukan Autorun enable pada sebuah sistem. Bisa juga dengan cara lain yang sesuai

dengan sistem windows yang digunakan. Gambar 4.3 memperlihatkan setup pada

advantech automation software.

Gambar 4.3 Layar Setup Pada Advantech Automation Software

25

Pilih instalasi yang sesuai dengan kebutuhan. Pilihlah device yang lebih

spesifik ketika proses intruksi setup muncul. Teliti satu persatu dan jalankan sampai

instalasi lengkap. Gambar 4.3 memperlihatkan pilihan device yang tersedia. Sesuaikan

pilihan dengan device yang digunakan.

Gambar 4.3 Pilihan device pada saat instalasi

Setelah selesai proses instalasi secara keseluruhan, maka PC perlu dilakukan

proses restart. Proses restart dipergunakan untuk mengetahui apakah driver yang kita

instalasikan sudah benar terkoneksi pada PC. Gambar 4.4 adalah salah satu tampilan

sistem untuk tes koneksi PCI dengan PC. Caranya adalahh dengan mengamati kotak

disebelah board setupI, apakah sudah terisi dengan nama perangkat yang sesuai atau

belum. Bila dalam sistem telah diinstal beberapa device, maka ketika di-klik pada test

board akan muncul beberapa board interface. Dan device interface PCI 1710 HG harus

muncul. Hasil tes koneksi tiap port yang ada akan menampilkan keluaran tegangan

apabila koneksi dengan personal komputer berhasil dengan baik.

26

Gambar 4.4 Tampilan Blok Parameter Digital Output

27

V. REAL-TIME WINDOWS TARGET SIMULINK MATLAB

5.1 Pendahuluan Real-Time Windows Target (RTW-T) merupakan suatu solusi pembuatan prototif

berbasis PC dan pengujiannya pada real-time systems. Sistem RTW-T adalah suatu

sistem yang memungkinkan suatu plant dapat diwujudkan menggunakan suatu komputer

tunggal baik sebagai sistem host maupun sebagai sistem target. Cara untuk membuat

sistem yang demikian adalah dengan membangkitkan kode executable pada Real-Time

Workshop®, Stateflow Coder (optional), and the Open Watcom C/C++ compiler dari

sistem Simulink normal. Setelah itu dilakukan proses eksekusi dalam real time dengan

menggunakan mode external pada Simulink. Gambar 5.1 memperlihatkan cara mengubah

dari mode normal ke mode external.

Gambar 5.1 Pengubaan mode dari normal ke external

28

Integrasi antara Simulink external mode and the Real-Time Windows Target dapat

memberikan keleluasaan untuk menggunakan model Simulink sebagai suatu graphical

user interface (GUI) untuk beberapa keperluan, seperti untuk:

a. Visualisasi Sinyal

Untuk keperluan ini, gunakan blok Scope Simulink yang digunakan pada kondisi

non real time. Jadi dengan menggunakan visualisasi pada Scope yang sama, maka

akan didapatkan visualisai pada real time.

b. Penyetelan Parameter

Untuk keperluan penyetelan parameter dapat digunakan parameter pada Blok

dengan mengubah beberapa parameter yang diperlukan pada saat real time.

Dengan pengubahan tersebut, maka akan dapat ditentukan suatu parameter yang

sesuai untuk keadaan real time.

Aplikasi Real-Time Windows Target akan memberikan kemudahan bagi sejumlah

sistem. Beberapa sistem yang dapat dipermudah dengan adanya RTW-T tersebut

diantaranya adalah:

a. Kontrol real-time

Pada aplikasi ini pembuatan prototif untuk otomotif, peralatan komputer, sistem

kontrol instrumentasi dan lain-lain akan dengan mudah dievaluasi.

b. Simulasi Perangkat keras pada loop

Simulasi ini bermanfaat untuk membuat suatu prototif dari kontroller yang

dihubungkan ke plant fisik. Sebagai contoh, suatu plant yang berupa mesin

pesawat terbang, mobil dan lain-lain.

c. Pendidikan

Mengajarkan tidaklah mudah. Dengan menggunakan simulasi maka suatu

prosedur pemodelan, simulasi, sistem pengujian real time dan suatu disain yang

berulang akan jauh lebih mudah bila dibandingkan dengan jika diberikan secarea

konvensional.

29

5.2 Sistem yang diperlukan dan cara instalasi Real-Time Windows Target memerlukan instalasi MATLAB, Simulink, Real-

Time Workshop, dan the Real-Time Windows Target kernel. Juga harus dipastikan

bahwa letak direktory file simulink berada diluar directory MATLAB. Selama instalasi

semua perangkat lunak Real-Time Windows Target disalin ke dalam hard driveis. Kernel,

juga disalin ke hard drive, namun tidak selalu diinstal. Hasisl instalasi kernel akan selalu

menyala ketika komputer dihidupkan.

Setelah Real-Time Windows Target diinstal, maka kernel dapat diinstal pula.

Instal ini diperlukan, sebelum suatu Real-Time Windows Target executable dapat

dijalankan. Cara menginstal adalah sebagai berikut.

Pada window Matlab, tulis:

rtwintgt -install

MATLAB akan memberikan pesan:

You are going to install the Real-Time Windows Target kernel.

Do you want to proceed? [y] :

Lanjutkan instalasi dengan menyliskan:

y

MATLAB akan menginstal kernel dan memberikan pesan:

The Real-Time Windows Target kernel has been successfully installed.

Jika komputer menanyakan untuk melakukan restart, itu menandakan bahwa komputer

baru akan dapat bekerja menggunakan kernel jika komputer di restart. Lakukan restart

komputer, agar program berjalan dengan benar.

Untuk melakukan pengecekan apakah sistem kernel terinstal dengan benar, dapat

digunakan perintah berikut pada window Matlab

rtwho

Jika sudah terinstal dengan benar, maka akan muncul tampilan sebagai berikut

Real-Time Windows Target version 2.6.0 (C) The MathWorks, Inc. 1994-2005

Running on ACPI compatible computer.

MATLAB performance = 100.0%

Kernel timeslice period = 1 ms

30

Jika menemukan maslah atau ingin menghapus instalasi Real-Time Windows Target,

instalasi dapat dihapus dengan menggunakan perintah uninstall the kernel. Caranya

adalah dengan menuliskan:

rtwintgt -uninstall

Jika proses selesai, maka pada MATLAB akan ada pesan

You are going to uninstall the Real-Time Windows Target kernel.

Do you want to proceed? [y] :

Jika memang diinginkan menghapus, maka ketikkan

y

Setelah itu akan muncul pesan pertanda bahwa kernel MATLAB telah terhapus senabai

nerikut:

The Real-Time Windows Target kernel has been successfully

uninstalled.

Untuk mengecek keberadaan kernel, ketikkan

rtwho

Dan jika sudah benar, maka akan muncul tampilan berikut:

5.3 Setting Konfigurasi

Parameter simulasi pada Real-Time Workshop pada dasarnya adalah

pembangkitan kode C dan membentuk aplikasi real time.Setelah model simulink dibuat,

suatu parameter simulasi RTW dapat diatur atau dimasukkan. Cara mengatur atau

memasukkan adalah sebagai berikut:

31

1. Pada window simulasi cari menu Simulation, kemudian klik Configuration

Parameters .

2. Klik Hardware Implementation.

3. Dari Device type, pilih 32-bit Real-Time Windows Target .

4. Klik Real-Time Workshop.

5. Pada Target selection, klik Browse pada daftar file RTW system target. Ketika

System Target File Browser terbuka, pilih rtwin.tlc seperti berikut.

6. Setelah dipilih kemudian tekan OK.

Langkah-langkah di atas menandakan bahwa sistem target file adalah rtwin.tlc,

templatenya makefile rtwin.tmf, dan command yang dibuaat adalah make_rtw. Itu

dilakukana secara otomatis pada sistem Real-Time Workshop. Suatu tampilan yang

tidak tampak pada Real-Time Workshop juga akan dibuat, yaitu suatu antar muka target

luar yang berupa MEX file rtwinext, ketika tombol OK diklik.

7. Selanjutnya klick Apply dan tinggalkan kotak dialog dengan menekan tombol OK

untuk meenandai bahwa semua perubaan dimasukkaan.

5.4 Mem-Build Model Setelah parameter dimasukkan, maka langkah berikutnya adalah mem-buil sistem.

Caranya adalah dengan mencari menu Tools, lalu cari Real-Time Workshop, dan

kemudian klik Build Model.

Proses build tersebut, pada prinsipnya adalah suatu proses yang melakukan

beberapa hal berikut ini:

1. Real-Time Workshop membentuk sumber kode C code pada file rtwin_model.c dan

rtwin_model.h.

32

2. Membuat make_rtw.exe dan rtwin_model.mk dari rtwin.tmf.

3. Membuat make_rtw.exe untuk aplikasi real time rtwin_model.rwd menggunakan

rtwin_model.mk. File rtwin_model.rwd adalah file biner yang digunakan sebagai

referensi pada aplikasi real time.

5.5 Setting Parameter scope Setelah membuat aplikasi real time, selanjutnya dapat dilakukan pengaturan pada

parameter scope agar sinyal pada mode external dapat ditampilkan dengan baik. Cara

untuk melakukan setting tersebut adalah sebagai berikut:

1. Pada window Simulasi, dan dari menu Simulation, klick Configuration

Parameters.

2. Pilih Real-Time Windows Target. Menu Real-Time Windows Target akan terbuka.

3. Pilih mode External. Nama MEX-file harus ada pada rtwinext. MEX-file

rtwinext.dll sisuplai olehb Real-Time Windows Target ke work dengan mode

external Simulink dan disuport oleh sinyal uploading dan downloading. Tampilan

Real-Time Windows Target adalah seberti berikut ini.

4. Klik OK.

5. Pada window Simulation, dan dari menu Tools menu, klick External Mode

Control. Sehingga akan tampak tampilan berikut.

33

6. Klik tombol Signal & Triggering.

7. Pilih Select all. Dari Source list, pilih manual. Dari Mode, pilih normal.

8. Pada Duration, masukkan angka yang merupakan perkalian antara sample rate dan

stop time.

9. Pilih Arm pada saat menghubungkan ke target. Jika tidak dilakukan pemilihan ini,

maka data tidak ditampilkan pada Scope. Tampilan pada dialog box akan tampak

seperti berikut.

34

10. Setelan itu lakukan hal-hal berikut:

Klik Apply untuk mengaplikasikan perubahan yang dilakukan dan meninggalkan

dialog box.

Klik Close untuk mengaplikasikan perubaahan dan menutup dialog box.

Tombol Apply atau Close harus ditekan untuk mengaplikasikan perubahan yang

dilakukan, sehingga perubahan tersebut akan menimbulkan efek pada sistem real time

yang dibuat.

5.6 Menjalankan Aplikasi Real Time Setelah mem-build aplikasi real-time, model yang dibuat dapat dijalankan pada

real time. Prosedur ini menggunakan Simulink model rtwin_model.mdl. Untuk

menjalankan model real time yang dibuat dapat dilakukan hal-hal berikut.

1. Dari menu Simulation, klik External, kemudian dari menu Simulation klik Connect

To Target.

Dapat pula dilakukan dengan menekan toolbar

.

Ketika hal tersebut dijalankan pada MATLAB akan muncul pesan

Model rtwin_model loaded

2. Pada window Simulation dan dari menu Simulation, klik Start Real-Time. Atau

dapat juga dilakukan dengan menekan tombol

Simulink akana mengeksekusi model sesuai dengan waktu yang ditentukan

berdasarkan isian time. Jika telah selesai atau di Stop, maka hasilnya dapat dilihat

pada scope yang sesuai.

35

DAFTAR PUSTAKA

Manual Matlab

http://www.ucs.co.uk/pdf/PCI-1710.pdf

http://digilib.its.ac.id/public/ITS-Undergraduate-8888-4206100094-Paper.pdf

http://telkomnika.ee.uad.ac.id/n9/files/Vol.7No.2Agt09/7.2.8.09.03.pdf

36

KARYA PENGABDIAN KEPADA MASYARAKAT

DASAR-DASAR PEMROGRAMAN SIMULINK MATLAB SERTA ANTAR MUKA MENGGUNAKAN PCI1710HG

Oleh :

Dr. Ir. Bambang Sujanarko, M.M. NIP/NIDN: 196312011994021002/001126311

Drs. Yagus Wijayanto, MA, PhD NIP/NIDN: 196606141992011001/ 0014066602

UNIVERSITAS JEMBER 2012

37

KATA PENGANTAR Puji syukur Penulis panjatkan kehadirat Tuahan Yang Maha Esa, yang telah

memberikan rahmat-Nya sehingga penulisan buku ini dapat terselesaikan. Penulis juga

mengucapkan terimakasih kepada Semua fihak yang telah turut serta membantu

penyelesaian buku ini.

Buku ini merupakan buku pedoman bagi mahasiswa maupun masyarakat luas

yang ingin menggunakan Matlab sebagai bahasa pemrograman dalam suatu disain suatu

sistem. Aplikasi pemrograman dengasn Matlab dapat berupa program dalam bentuk text

atau yang dikenal dengan m-file, atau dapat berupa model dalam bentuk Simulink. Model

dalam bentuk Simulink memiliki sejumlah kelebihan bila dibanding dengan m-file.

Diantara kelebihan tersebut adalah pemrogramannya yang lebih mudah, karena dengan

hanya menempatkan atau menyambung blok-blok yang sudah disediakan program sudah

sesuai dengan sistem yang sesungguhnya. Kelebihan tersebut terasa lebih lengkap karena

Simulink dapat dihubungkan dengan perangkat luar melalui suatu interfase. Interface

yang paling banyak digunakan adalah PCI 1710 HG. Buku ini juga membahas interfacing

peralatan luar dengan PCI ini.

Meskipun disajikan secara singkat, Penulis berharap bahwa buku ini bermanfaat

bagi masyarakat. Dan jika di sana-sini terdapat kesalahan, Penulis berharap tidak

mengurangi isinya.

Jember, 10 Desember 2012 Penulis

38

DAFTAR ISI Halaman Judul Kata Pengantar Daftar Isi I. Gambaran Umum Matlab 1.1 Definisi dan Elemen Matlab ..............................................................................................1 1.2 Instal Matlab ......................................................................................................................4 II. Pemrogram Dengan Editor (M-file) 2.1 Memulai dan Menjalankan Program .............................................................................. 10 2.2 Tanda dan Fungsi Khusus dalam Matlab ....................................................................... 11 2.3 Tollbox pada Matlab ...................................................................................................... 15 2.4 Program untuk Latihan ................................................................................................... 16 III. Pemrograman Dengan Simulink 3.1 Memulai Simulink ........................................................................................................... 18 3.2 Membuat dan Menyimpan Model .................................................................................. 20 3.3 Membuka, Mengedit dan Simulasi Model ................................................................... 21 3.4 Mengelola dan Menampilkan Hasil Simulasi................................................................ 22 IV, PCI dan Perlengkapannya...........................................................................................23 V. Real Time Window Target Matlab

5.1 Pendahuluan..................................................................................................................... 27 5.2 Sistem yang diperlukan dan cara instalasi ..................................................................... 29 5.3 Setting Konfigurasi ......................................................................................................... 30 5.4 Mem-Build Model ........................................................................................................... 31 5.5 Setting Parameter scope .................................................................................................. 32 5.6 Menjalankan Aplikasi Real Time...............................................................................34

Daftar Pustaka...................................................................................................................35