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