Analisa Respon Transien Menggunakan Matlab part 2

Pada posting sebelumnya saya telah menguraikan bagaimana menentukan persamaan matematis dari sistem rangkaian listrik, persamaan matematis dalam domain s (Laplace), dan diagram blok hubungan input-output dari sistem, pada kesempatan kali ini saya akan menguraikan bagaimana menampilkan grafik hubungan input-output untuk menganalisa respon transien dari sistem dengan menggunakan MATLAB. Berikut uraiannya :

1. Buka program Matlab, disini saya menggunakan Matlab versi 7.11 (R2010b). Bagi anda yang belum mempunyai program Matlab, berikut link download untuk Matlab versi 7.11 (R2010b)

2. Buka aplikasi Simulink yang disediakan oleh matlab, Klik “Simulink” pada matlab toolbar. (Jika matlab toolbar hilang, kita dapat memunculkan dengan mengklik kanan bar di bawah menu file lalu pilih matlab toolbar.
3. Setelah mengklik Simulink maka akan muncul tampilan seperti berikut, lalu pilih new model untuk memulai.

4. Untuk menganalisa suatu sistem baik rangkaian listrik ataupun sistem mekanis, kita membutuhkan beberapa komponen yang di perlukan untuk menganalisa, untuk menggunakan komponen tersebut kita hanya perlu mendrag komponen tersebut dari Libraries ke workspace. Berikut beberapa komponen yang diperlukan yaitu :
   • Sumber yang akan diujikan pada sistem, berada dalam libraries : Simulink > Sources,
   • Sum (Simulink > Commonly Used Block),
   • Transfer fcn (Simulink > Continous),
   • Scope (Simulinks > Sinks),
   • Mux – diperlukan hanya jika ingin menampilkan sinyal sumber pada scope (Simulink > Signal Routing). 
5. Karena kita disini akan menganalisa sistem terhadap sinyal unit-step, maka kita memilih Sources “Step”
6. Sambungkan komponen komponen tersebut satu sama lainnya, seperti gambar berikut :

7. Setelah itu doblle-klik pada soucrces (step), maka akan tampil dialog box seperti berikut : 

• Step time : berfungsi sebagai jumlah selang waktu dari nilai awal hingga nilai akhir.
  Initial value : nilai awal
  Final value : nilai akhir
  
  
  Disini kita akan menggunakan sinyal uji unit-step beramplitudo 1 sejak waktu 0 detik. Maka isikan,
  Step time : 0
  Initial value : 1
  Final value : 1
  Lalu klik OK
  
  
8. Klik dua kali pada Sum, lalu isikan dialogbox yang muncul dengan |+- .Sehingga proses looping/proses control akan mengurangi suatu nilai dari sistem.
9. Klik dua kali pada transfer fcn, lalu isikan sesuai transfer function dari sistem. Karena sebelumnya kita sudah mendapatkan transfer function dari sistem kita tinggal merubah kolom numerator coefficients dan denominator coefficients. Rubah menjadi :
• numerator coefficients : [1] 
  denominator coefficients : [1 1] 
  spasi sebagai pemisah antara nilai pangkat dari s, contoh jika kita ingin membuat persamaan s4+s2-3s+21 maka kita mengisikan dengan [1 0 1 -3 21] 
10. Selanjutnya klik start simulator ‘icon play’ pada toolbar. Dan double klik Scope pada workspace. Maka akan muncul tampilan seperti berikut : 

• Garis ungu : Sinyal masukan
  Garis kuning : Sinyal keluaran dari sistem.
  
  
  Untuk memperjelas kita dpat mengklik autoscale ‘icon teropong’.
  Atau kita dapat mengatur dengan cara klik kanan pada grafik lalu pilih axes properties (untuk  mengatur grafik terhadap sumbu Y). Sedangkan untuk sumbu X kita dapat mengatur pada toolbar workspace dengan mengisikan angka pada simulation stop time (sebelah kanan start simulator).
11. Dari grafis kita dapat menganalisa karakterstik dari sistem terhadap respon sinyal yang diujikan. Dan untuk menguji dengan sinyal uji lain kita hanya perlu mengganti sources nya saja. 
12. Dari grafik ini kita dapat melihat karakteristik dari sistem, baik delay time, steady state eror, dll.