Sistem kontinyu dan diskrit Berbagai properti dasar dari sistem
Sistem: sebuah interkoneksi dari berbagai komponen, piranti atau subsistem.
Suatu sistem dapat dipandang sebagai sebuah proses dimana sinyal ditransformasikan oleh sistem atau menyebabkan sistem menanggapi dengan berbagai cara, yang menghasilkan sinyal lain sebagai keluaran
x(t) y(t)x(t) y(t)x(t) y(t)
Dapat disimpulkan bahwa: Sistem dinyatakan dalam secara matematis
dalam bentuk persamaan diferensial dandiferensiasi
Persamaan matematis pada sistem memerlukansyarat awal dan batas (initial and boundary condition)
Sistem yang berbeda secara fisik, bisa memilikikesamaan model matematis
Pengelompokan sistem berdasarkan sinyal yang diolah, dibagi menjadi sistem diskrit dan sistemkontinyu
Sistem Kontinyu: sistem dimana sinyal masukan waktu-kontinu diterapkan dan menghasilkan sinyal keluaran waktu kontinyu
Contoh: sistem gerakan pesawat terbang dll
Sistem diskrit: sebuah sistem yang mengubah masukan diskrit ke dalam keluaran waktu diskrit.
Contoh: penghitungan jumlah customer di bank, dll.
Sinyal masukan
Jumlah state dalam sistem
Jumlah masukan dan keluaran
Keberadaan Memori
Linieritas dan waktu
Sistem kausal atau causal system:Sebuah sistem yang keluarannya ditentukan oleh
masukan sekarang dan/ masa lalu, dituliskan:
Sistem akausal atau acausal system:Sebuah sistem yang keluarnnya saat ini juga
ditentukan oleh kondisi masukan yang akan datang
dituliskan:
past and present input future input
Lumped system : jumlah variabel state berhingga
Distributed system: jumlah variabel state takberhingga
Istilah state mengacu pada persamaan diferensialatau diferensiasi. Jumlah state pada sebuahmodel matematis berbanding lurus dengan tingkatkerumitan sistem.
Contoh: Persm Diferensial orde n bisa dipecah menjadi n persamaan orde 1, dengan demikian kita mendapatkan n state variabel
SISO (Single input single output)Dinyatakan dalam bentuk transfer function (karena
hanya menghubungkan satu input dan satu output)MISO (Multiple input single output)Dinyatakan dalam bentuk state spaceMIMO (Multiple input multiple output)Dinyatakan dalam bentuk state spaceJumlah input bisa berbeda dengan jumlah output
Bentuk PD
∑ ∑ ∑= = =
+=n
i
m
j
n
kk
k
kj
j
ji
i
i dtdc
dtudb
dtyda
0 0 0
η
nn
nn
mm
scsccsCsasaasAsbsbbsB
ssAsCsx
sAsBsY
+++=
+++=
+++=
+=
...)(
...)(
...)(
)()()()(
)()()(
10
10
10
η
TF adalah Impuls Respon dari sistem yang dinyatakan dalam PD
Secara praktis (jika semua kondisi awal sama dengan nol) TF dapat diturunkan dari PD dengan mengganti d/dt = s
)()()()()(
tCxtytButAxtX
=+=
•
A : matrix sistemB : matrix inputC : matrix outputu(t): variabel inputy(t): variabel outputx(t): variabel state
Memory system (sistem dengan memori)Indikator: terdapat blok penundaan atau delayKeluaran: masukan saat ini dan masa lalu, dituliskan sebagai:
Memoryless system (sistem tanpa memori)Indikator: terdapat blok penundaan atau delayKeluaran: masukan saat ini, dituliskan sebagai:
∑=
−=T
txAty0
)()(ε
α α
Sistem Linier Sistem Tidak Linier
Time variant (output dipengaruhi waktu) Time invariant (output tidak dipengaruhi waktu)
Kombinasi antara linier/ bukan linier dan time inveriant/ variant
LTI: Linear Time-InvariantJika linier dan bergantung pada waktuSistem linier memenuhi teori superposisi
Teori superposisi: penjumlahan (additivity)Homogenitas (homogenity)
Model linier menunjukkan kerja sistem yang akurat, dengan batasan tertentu
Contoh: pada LVDT (Linear variable differential tranducer)
Sinyal masukan yang kecil pada sistem tidak linier dapat dianggap sebagai sistem linier, dengan membatasi daerah kerja untuk mendapatkan respons yang diharapkan.
Sebuah sistem merupakan time invariant, jika pergeseranwaktu yang dialami sinyal masukan, dialmi juga olehsinyal keluaran dengan besar yang sama
Untuk menentukan apakah suatu sistem time invariant:1. Beri masukan x(t)/x(n) tertentu ke sistem yang akan diuji
sehingga menghasilkan output y(t)/y(n).2. Selanjutnya beri masukan x(t)/x(n) tersebut tetapi dengan
delay k, dan hitung kembali outputnya.3. Apabila y(n,k) = y(n-k) untuk seluruh harga k yang
mungkin, maka sistem tersebut adalah time invariant.
Kedua proses ini harus memiliki hasil yang sama. Jika tidak, maka sistem ini bukan sistem time invariant (sistem variant)
Sebuah sistem:Y(t)= t u (t-1) + 2u(t)
1. Diagram kiri: misal y(t) mengalami penundaan m detik, makakeluarannya:Y(t)= (t-m) u(t-1-m) + 2u(t-m)
2. Diagram kanan: sinyal masukan mengalami penundaan m detik, maka sinyal yang masuk akan menjadi u(t-m). Jikadimasukkan ke dalam sistem, maka sesuai konsep fungsikeluarannya: Y(t)= t u(t-m-1) + 2u(t-m)
KESIMPULAN???
1. Sistem waktu kontinyu:Y(t) = sin [x(t)]Apakah termasuk sistem invariant atau sistem
variant?2. Buat ringkasan tentang Interkoneksi Sistem
(Hubungan antar sistem)