i. gambaran umum matlab -

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.
icon-icon menu
editor atau Script M-File
Workspace dan Current directory
Command History
Command window
Start Matlab
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.
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,
syntax,
binpatch,
libfunctionsview,
namelengthmax,
savepath, beep, exit, javarmpath, open,
fileattrib,
libfunctions,
path, type, cd,
format,
pack,
system,
calllib,
finfo,
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,
quit, who, depfun, ispc, memory, recycle, whos, depfunprophelper
matlabpath
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
5. >> help ops
6. >>clc;
: Menunjukkan penjelasan detail untuk instruksi clear.
: Menunjukkan penulisan operator2 di dalam Matlab.
: 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 masingmasing 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 blokblok 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
memperlihatkan slot PCI pada PC.
kondisi personal
komputer
mati.
Gambar 4.2
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
advantech automation software.
Gambar 4.3 Layar Setup Pada Advantech Automation Software
pada
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, RealTime 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