Dasar Dasar Pemrograman MATLAB untuk Teknik Elektro

1. Dasar Dasar Pemrograman MATLAB untuk Teknik Elektro
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Apa itu MATLAB
MATLAB merupakan bahasa pemrograman dengan ferformansi tinggi untuk komputasi numerik dan
visualisasi. Kombinasi kemampuan, fleksibilitas, reability dan powerful grafik membuat MATLAB
menjadi program yang sangat cocok digunakan untuk teknik elektro. MATLAB merupakan suatu
bahasa pemrograman sederhana dengan fasilitas yang jauh lebih hebat dan lebih mudah digunakan dari
bahasa pemrograman lain, seperti BASIC, Pascal, atau PC, melalui kemampuan grafisnya, MATLAB
menyediakan banyak pilihan untuk visualisasi data. MATLAB adalah suatu lingkungan untuk
membuat aplikasi dimana anda dapat membuat antarmuka grafis dan menyediakan pendekatan visual
untuk menyelesaikan program-program tertentu. Lebih dari itu MATLAB menyediakan sekelompok
alat penyelesaian masalah untuk problem-problem khusus, yang dinamakan Toolbox. Sebagai contoh
menyediakan Control System Toolbox, Signal Processing Toolbox, Symbolix Math Toolbox dan
bahkan anda dapat membuat toolbox sendiri..
MATLAB mengintegrasikan komputasi, visualisasi dan pemrograman dalam ruang yang mudah
digunakan dimana masalah dan solusi diekpresikan dalam notasi matematika yang umum. MATLAB
adalah sebuah sistem interaktif dimana elemen dasar data berupa array yang tidak perlu definisi
dimensi. Ini memberikan kebebasan untuk menyelesaikan banyak masalah komputasi teknik, terutama
yang berkaitan rumus vektor dan matriks.
1.2 Bagaimana memulai MATLAB
Apabila telah diinstal MATLAB pada PC anda, maka untuk menjalankan MATLAB, anda cukup klik
double pada icom MATLAB. Beberapa saat kemudian muncul command window dari MATLAB.
Commond window merupakan jendela utama dimana penggunakan berkomunikasi dengan interpreter
MATLAB. Tampilan prompt interpreter MATLAB ( » ) menunjukkan bahwa MATLAB siap untuk
menerima perintah dari pengguna. Adapun tampilan command window seperti dibawah ini.
Ansar Suyuti
I -
1

2. Pendahuluan
Cara termudah untuk menggambarkan MATLAB adalah menganggapnya sebagai sebuah kalkulator.
Seperti umumnya kalkulator biasa, MATLAB sanggup mengerjakan perhitungan sederhana seperti
penambahan, pengurangan, perkalian dan pembagian. Seperti kalkulator sains, MATLAB dapat
menangani bilangan kompleks, akar dan pangkat, logaritma, operasi trigonometri seperti sinus, cosinus
dan tangen. Seperti kalkulator yang dapat diprogram, MATLAB dapat digunakan untuk menyimpan
dan memanggil data, anda dapat membuat, menjalankan dan menyimpan sederetan perintah untuk
mengotomatisasi perhitungan suatu persamaan penting; anda dapat melakukan perbandingan logika
dan mengatur urutan pelaksanaan perintah. Seperti kalkulator terbaik saat ini, MATLAB
memungkinkan anda untuk menggambarkan data dengan berbagai cara, mengerjakan aljabar matriks,
memanipuasi polinomial, mengintegralkan fungsi, memanipulasi persamaan secara simbol, dll.
Sesungguhnya MATLAB menyediakan lebih banyak lagi fasilitas dan jauh lebih kompleks dari
kalkulator manapun. MATLAB adalah alat untuk melakukan perhitungan matematika.
Sebagai contoh, untuk menginput sebuah matrik 3x2, dapat diketik :
» A=[1 2;3 4;5 6]
setelah ditekan Enter, maka respon MATLAB berupa hasil
A =
1 2
3 4
5 6
1.2 Ruang Kerja MATLAB
Ruang kerja MATLAB, merupakan kumpulan tool dan fasilitas dimana kita bekerja dalam
pemrograman MATLAB. Termasuk fasilitas untuk mengatur variabel dalam ruang kerja dan untuk
import dan eksport data, termasuk tool untuk pengembangan. Perintah dan variabel yang telah dibuat,
dikatakan tinggal dalam ruang kerja MATLAB dan dapat dipanggil kapanpun anda menghendakinya.
Jika anda tidak dapat mengingat nama variabel, maka anda tinggal mengetik who:
» who
Your variables are:
A
Untuk memanggil perintah sebelumnya, MATLAB menggunakan tombol panah [↑ ↓] pada keyboard
anda, Sebagai alternatif mouse dapat digunakan bersama dengan cip-bord untuk menghapus (cut),
mengcopy (copy), mengeluarkan kembali (paste), dan mengedit teks yang ada di prompt command.
1.3 Variabel
Pada program MATLAB, expresi tanpa nama variabel tetap diproses dan hasilnya dengan nama
variabel ans (singkatan answer). Tetapi untuk pemrograman dimana beberapa konstanta dioperasikan,
maka nama variabel mutlat ada. Variabel adalah nama atau simbol yang digunakan untuk mewakili
suatu nilai.
Ansar Suyuti
I-
2

3. Dasar Dasar Pemrograman MATLAB untuk Teknik Elektro
Contoh 1-1:
» A=10;
» B=20;
» C=A*B
C =
200
Pada program contoh, A B, dan C disebut dengan variabel. Variabel A mewakili nilai 10 dan B
mewakili nilai 20, sedangkan variabel C mewakili hasil perhitungan, yang mana nilai yang diwakili
dapat berubah tergantung dari nilai variabel A dan B.
Aturan penulisan nama variabel MATLAB adalah :
1. Nama variabel dibedakan antara huruf kecil dan huruf kapital, contoh ; Jumlah, jumlah, juMlah,
jumlaH dan JUMLAH.
2. Panjang maksimal nama variabel adalah 31 karakter, dan karakter setelah karakter ke-31
diabaikan.
3. Nama variabel harus diawali dengan huruf, diikuti dengan sembarang bilangan, huruf, atau garis
bawah. Karakter-karakter tanda baca tidak diperbolehkan karena banyak diantaranya mempunyai
arti tersendiri dalam MATLAB, contoh; biaya_rata_rata, x25065.
4. Tidak menggunakan variabel khusus.
Beberapa variabel khusus pada MATLAB adalah
ans
eps
i,j
NaN atu nan
pi
realmax
realmin
hasil/jawaban untuk untuk statemen yang tidak nama variabel
bilangan terkecil sedemikian rupa sehingga bila ditambahkan
satu, menghasilkan bilangan lebih besar dari satu
1− atau simbol yang mewakili bilangan imajiner pada
bilangan kompleks
bukan suatu bilangan/ hasil bukan numerik.
nilai dari bilangan π
bilangan real positip terbesar
bilangan real positif terkecil
Variabel dalam ruang kerja MATLAB dapat dihapus dengan menggunakan perintah clear.
» clear A
untuk menghapus variabel A
» clear B*
untuk menghapus semua variabel yang diawali dengan huruf B
» clear
untuk menghapus semua variabel diruang kerja
Ansar Suyuti
I -
3

4. Pendahuluan
Syarat pemberian nama variabel numerik dan variabel string dalam MATLAB tidak dibedakan. Tetapi
penulisan konstanta variabel string harus diapit dengan tanda apostrop tunggal ( ' ).
Contoh 1-2:
» c='Selamat'
c =
Selamat
» cd=[c,' datang']
cd =
Selamat datang
1.4 Komentar
Jika program dibuat cukup panjang dan rumit, akan lebih baik bila didalam program diberi penjelasan
seperlunya sehingga mereka yang membaca program akan dapat mengerti maksud dari program
dengan lebih jelas. Komentar pada MATLAB berupa tanda persen (%), sehingga semua teks sesudah
tanda persen (%) dianggap sebagai statemen komentar
Contoh 1-3:
» A=[1 2;3 4]; % matriks A(2x2)
» B=[5 6 7;8 9 0]; %matriks B(2x3)
» Mat_C=A*B
Mat_C =
21 24 7
47 54 21
Kalimat matriks A(2x2) dan matriks B(2x3) setelah tanda % diabaikan/tidak diproses oelh MATLAB.
Beberapa perintah dapat diletakkan pada baris yang sama jika dipisahkan dengan koma ( , ) atau titik
koma ( ; ). Tanda koma memberitahu MATLAB untuk menampilkan hasil dan titik koma untuk tidak
menampilkan hasil.
Contoh 1-4 :
Ansar Suyuti
I-
4

5. Dasar Dasar Pemrograman MATLAB untuk Teknik Elektro
Deretan tiga titik berfungsi sebagai tanda sambung/lanjutan statemen pada baris berikutnya. Biasanya
digunakan apabila sebuah statemen melebihi dari satu baris.
tetapi nama variabel tidak bisa dipisah menjadi dua baris
Terlihat bahwa perintah yang diinput tidak dapat diproses oleh MATLAB
1.5 Bilangan Kompleks
Salah satu kelebihan MATLAB adalah bahwa ia tidak memerlukan penanganan khusus untuk bilangan
kompleks.Bagian imajiner ( 1− ) dalam MATLAB, diwakili oleh variabel i atau j.
Contoh 1-4:
Carilah nilai V =Zc Cosh g + Sinh g/Zc, dimana Zc= 200 + j300 dan g=0,02 + j1,5.
Ansar Suyuti
I -
» jml=10; harga=1000, bayar =jml*harga
harga =
1000
bayar =
10000
5
» bayar=jml*har...
ga
??? bayar=jml*harga
|
Missing operator, comma, or semi-colon.
» harga=bayar/...
jml
harga =
1000

6. Pendahuluan
» Zc=200+300j;
» g=0.02+1.5j;
» V=Zc*cosh(g)+sinh(g)/Zc
V =
8.1672 +25.2172i
Perubahan bentuk polar bilangan kompleks ke bentuk rectanguler-nya juga dapat dilakukan ;
biaeMM j
+=≡< θ
θ .
dengan bentuk polar diberikan oleh besarnya M dan sudut θ, sedangkan bentuk rectanguler
diberikan dengan a+bi. Hubungan antara bentuk-bentuk ini adalah:
M= )( 22
ba +
)/(tan 1
ab−
=θ
a= M cos θ
b=M sin θ
Dalam MATAB, konversi antara bentuk polar dan rectanguler menggunakan fungsi-fungsi real, imag
dan angle.
Untuk merubah bentuk rectanguler ( V ) menjadi bentuk polar, maka dapat dilakukan :
Contoh 1-5:
» Real_V=abs(V)
Real_V =
26.5068
» Sudut_V=angle(V)*180/pi
Sudut_V =
72.0542
Sedangkan untuk merubah polar ke rectanguler, maka dapat dilakukan :
» P_V=Real_V*exp(j*Sudut_V*pi/180)
P_V =
8.1672 +25.2172i
Ansar Suyuti
I-
6

7. Dasar Dasar Pemrograman MATLAB untuk Teknik Elektro
» real_PV=real(P_V)
real_PV =
8.1672
» imaj_PV=imag(P_V)
imaj_PV =
25.2172
Fungsi abs menghitung besarnya bilangan kompleks atau harga mutlak dari bilangan real, tergantung
argumen apa yang diberikan. Fungsi angle menghitung sudut bilangan kompleks dalam radian.
1.6 Menyimpan dan memanggil data
MATLAB dapat menyimpan dan memanggil data dari file. Pilihan Save Workspace as. .. dalam
menu File akan membuka kotak dialog untuk menyimpan semua variabel yang ada. Mirip dengan itu,
pilihan Load workspace as.. dari menu File akan membuka kotak dialog untuk memanggil variabel
yang telah disimpan sebelumnya. Memanggil variabel yang bernama sama dengan variabel yang aktif
akan membuat isi variabel aktif ditimpa oleh isi variabel yang dipanggil dari file.
Jika menu File belum cukup bagi anda, MATLAB menyediakan dua perintah Save dan load yang jauh
lebih fleksibel. Perintah save membuat anda dapat menyimpan satu atau lebih variabel dalam file
format yang sesuai dengan pilihan anda.
» save
Saving to: matlab.mat
Menyimpan semua variabel MATLAB dalam format biner di file matlab.mat
» save data
menyimpan semua variabel MATLAB dalam format biner di file data.mat
» clear
» load matlab
memanggil data/variabel-variabel yang telah di save dengan nama matlab setelah dihapus dengan
perintah clear dari ruang kerja MATLAB.
1.7 M- File
1.7.1 Script M-FILE
Jika masalah yang dihadapi sederhana, mengetikkan beberapa perintah langsung di jendela command
memang cukup tepat dan efektif. Akan tetapi jika jumlah perintahnya sangat banyak, atau jika anda
ingin mengubah nilai beberapa variabel dan kemudian mengulang kembali perhitungannya, maka
mengetikkan perintah-perintah langsung akan sangat menyusahkan. Untuk menyelesaikan masalah ini,
MATLAB memungkinkan anda untuk mengetikkan sederetan perintah tersebut dalam suatu teks file
dan kemudian memerintahkan MATLAB untuk membuka file tersebut dan menjalankannya seolah-
Ansar Suyuti
I -
7

8. Pendahuluan
olah diketikkan langsung di jendela Command. File seperti ini dinamakan file Script atau M-File.
Ketika file scrip dipanggil, MATLAB langsung mengeksekusi perintah-perintah yang ditemui dalam
file. Statemen file scrip dioperasi secara global terhadap data di workspace. Scrip berguna untuk
menyelesaikan analisis atau desain dengan urutan-urutan statemen yang cukup panjang.
MATLAB menyediakan beberapa fungsi pada M-File, perintah-perintah itu adalah
Disp(ans)
Echo
input
keyboard
pause
pause (n)
waitforbuttonpress
menampilkan hasil tanpa menampilkan nama variabel
mengatur jendela command dalam penampilan kembali perintah
yang sedang dikerjakan
meminta pemakai untuk memberikan input
memberikan kontrol pada keyboard sementara waktu. Ketikkan
retour untuk kembali
berhenti sampai pemakai menekan semarang tombol
berhenti selama n detik
berhenti sampai ada penekanan tombol mouse atau tombol
keyboard
Jika perintah MATLAB tidak diakhiri dengan titik koma, hasil dari perintah itu serta nama variabelnya
akan ditampilkan kembali dalam jendela command.
1.7.2 Function M-File
File fungsi dari MATLAB, tidak sama dengan file script dalam hal bahwa variabel yang dioperasikan
didalamnya bersifat lokal terhadap fungsi itu saja. File script akan bersifat global terhadap variabel
yang ada di workspace. File fungsi digunakan untuk suatu keperluan yang berulang satu atau beberapa
kali dalam suatu program. File fungsi pada sama fungsinya dengan functions pada bahasa C,
subroutines pada FORTRAN dan BASIC dan procedures pada PASCAL. M-file berisi kata function
pada awal program adalah file fungsi. File fungsi diawali dengan kata function dengan perintah
function [output variabel]=nama fungsi (input variabel)
output variabel berada dalam kurung segi empat atau [ ] dan input variabel dalam kurung
parentheses atau ( ). Nama file fungsi harus di save sama dengan nama fungsi. Misalnya
function[S]=tegangan(Z,I), nama file fungsi tersebut harus tegangan.m.
Contoh 1-6:
function [S]=tegangan(V,I)
S=V.*conj(I);
File tersebut bernama tegangan dengan variabel output V dan variabel input V dan I
Untuk menjalankan program tersebut, pada command window dibuat suatu statemen sebagai berikut
Jika nilai V dan I hanya mempunyai masing-masing satu elemen , maka
» S=tegangan(10+12j,5+10j)
S =
1.7000e+002 -4.0000e+001i
Ansar Suyuti
I-
8

9. Dasar Dasar Pemrograman MATLAB untuk Teknik Elektro
Jika nilai V dan I hanya mempunyai merupakan matrik, maka
» s=tegangan([1 2;3 4],[10 10;10 10])
s =
10 20
30 40
Dari hasil diperoleh terlihat bahwa, input untuk varibel V dan I dapat berupa skalar maupun matrik.
Ansar Suyuti
I -
9

10. Dasar Dasar Pemrograman MATLAB untuk Teknik Elektro
Jika nilai V dan I hanya mempunyai merupakan matrik, maka
» s=tegangan([1 2;3 4],[10 10;10 10])
s =
10 20
30 40
Dari hasil diperoleh terlihat bahwa, input untuk varibel V dan I dapat berupa skalar maupun matrik.
Ansar Suyuti
I -
9