LANDASAN TEORI
3.13. Simulasi Dinamis 14
Simulasi adalah eksperimentasi dengan model. Simulasi untuk bidang teknik desain, penelitian, dan pendidikan harus dengan cepat melakukan penelitian dalam berbagai model kemudian menyimpan dan mengakses sebuah hasil dengan volume yang besar. Ini secara praktis hanya berlaku pada model yang diprogram komputer.
Model sistem dinamis berkaitan dengan keadaan model dalam sistem ke keadaan sebelumnya. Fisika klasik, misalnya, memprediksi perubahan kuantitas menerus seperti posisi, kecepatan, atau tegangan dengan waktu terus-menerus. Simulasi sistem komputer seperti itu dimulai pada industri dirgantara dan sekarang sangat diperlukan dalam praktik biologi, kedokteran, dan agroteknologi maupun dalam semua bidang teknik. Pada saat yang sama, simulasi kejadian diskrit telah memperoleh kepentingan bisnis dan untuk perencanaan militer.
Simulasi berperan dengan baik apabila dikombinasikan dengan analisis matematis. tapi hasil simulasi sering dapat memberikan wawasan dan mungkin keputusan yang tepat di mana analisis yang tepat tidak praktis. Hal ini berlaku untuk pengendalian sistem awal dengan banyak optimasi.
15
14
Granino A. Korn, Advanced Dynamic System Simulation, Canada, A John Wiley & Sons, Inc, 2007, h. 1.
15
Peter E. Wellstead, Introduction to Physical System Modeling, London, Academic Press LTD, 2000, h. 12-14.
Pertama-tama seseorang dapat menyatakan bahwa banyak dari pemodelan sistem lebih dianggap sebagai seni dibandingkan pencarian hal ilmiah. Hal ini berarti terdapat satu sisi bahwa hanya beberapa aspek dari subjek yang
bisa diajarkan . Hal yang lebih signifikan adalah implikasi bahwa istilah pemodelan akan memiliki banyak sekali makna. Sebagai contoh,seorang analis sistem kontrol akan menafsirkan sebuah sistem model seperti abstraksi matematika dari segi persamaan diferensial. Dalam hal lain lebih jauh ditafsirkan seorang insinyur prototipe menilai model dalam arti klasik dari sebuah replika skala dari sistem ini.
Keragaman dalam penilaian dapat dijelaskan oleh klasifikasi model sepanjang garis yang ditampilkan pada Gambar 3.3. Tingkat paling heuristik adalah model intuitif ini sering terdapat pada pikiran insinyur sebagai konsepsi pribadi dari sistem. Sesuatu model membutuhkan keberadaan fisik atau substansi matematika. Pada tingkat perbedaan yang lebih nyata (Gambar 3.3.) dapat dibuat antara model-model yang ditujukan untuk analisis dan pengendalian rancangan dan penggunaan untuk penyelidikan yang rinci dari sifat dasar dalam sistem.
Model dinamis adalah nama umum untuk model sistem matematika yang ada sebagai seperangkat prinsip diferensial yang digabungkan untuk mengubah persamaan. Mereka digunakan dalam analisis teoritis perilaku sistem dan rekonfigurasi berikutnya pada desain sistem dan pengendali sistem. Klasifikasi ini berisi prinsip dalam dua bentuk model, yaitu sebagai berikut:
1. Analisis model dinamis, model yang diperoleh dengan analisis sistem fisik pada tingkat dasar, namun melibatkan perkiraan yang cukup untuk menyederhanakan model untuk bentuk persamaan diferensial.
2. Identifikasi model dinamis adalah hal-hal yang diperoleh dari statistik inferensi pada perilaku yang diamati sistem fisik. Bentuk model yang
mengarah ke jenis ini identik dengan deskripsinya seperti halnya analisis dinamis. Perbedaannya terletak pada modus mendapatkan persamaan gerak yang dapat dilihat pada Gambar 3.3.
MODEL BERDASARKAN INTUISI MODEL SIMULASI KOMPUTER SIMULASI MODELS SKALA SIMULASI MODEL
Perolehan analisis fisik
MODEL DINAMIS
Model untuk
perancangan dan analisis kendali
Perolehan replikasi observasi dan penarikan kesimpulan
Arahan dari penurunan taksiran
DINAMIS ANALISIS MODEL DINAMIS IDENTIFIKASI MODEL SISTEM AKTUAL
Menunjukkan jenis dari simulasi dan model
dinamis
Menunjukkan bentuk dari model berdasarkan
intuisi Model untuk investigasi
empiris berdasarkan properti
Gambar 3.3. Hubungan antara Berbagai Jenis Model
Model simulasi adalah istilah yang digunakan untuk memasukkan semua bentuk model secara eksplisit yang ditujukan untuk menyelidiki fitur-fitur dasar secara fenomenal dari sistem atau proses. Klasifikasi ini terdiri atas model, yaitu sebagai berikut:
1. Model simulasi komputer, dimana secara tepat dan rinci akan dianalisis sistem mengarah ke formulasi perilaku matematika yang dapat diimplementasikan di komputer analog atau digital. Seperti simulasi cenderung sangat kompleks di
alam yang melibatkan banyak kerumitan yang akan dihilangkan dari model dinamis.
2. Skala model simulasi. Beberapa fenomena begitu kompleks menentang analisis yang bermanfaat. Untuk mensimulasikan proses seperti itu merupakan praktek umum untuk membangun replika fisik proses yang diteliti dengan skala dimensi yang sesuai. Skala simulasi seperti berbagai desain dan kondisi operasional untuk dipelajari dalam lingkungan yang terkendali yang sering ada di tingkat yang lebih realistis daripada bentuk model yang akan diizinkan.
Hal tersebut harus ditekankan bahwa pemisahan yang diberikan di atas dan yang diilustrasikan pada Gambar 3.3. adalah untuk tingkatan perubahan. Memang ada hubungan menyilang kuat antara model-model simulasi model dinamik pada setidaknya dua tingkat. Pertama perbedaan antara model-model komputer simulasi dan analisis dinamis hanya ada di tingkat pendekatan yang terlibat. Kedua model yang diperoleh oleh analisis dari hukum-hukum fisika yang mendasari sistem, tetapi di mana model simulasi akan hanya menangkap kunci dinamis fitur dalam bentuk yang telah disederhanakan. Kedua, dan dalam tujuan yang sama, model skala dan identifikasi model adalah saling berhubungan, karena keduanya berasal dari proses pengamatan dan replikasi asli sistem untuk penampilan dan perilaku masing-masing.
Model simulasi dan model dinamik saling terkait dan tergabung pada titik tertentu. Faktor yang memisahkan keduanya adalah tingkat pendekatan yang terlibat. Model simulasi pada umumnya melibatkan perkiraan paling sedikit sedangkan model dinamis dapat berisi ringkasan-ringkasan kasar namun
mencakup fitur tertentu. Dalam kasusnya, pemesanan dengan teknik dapat dibuat seperti yang ditunjukkan dalam Gambar 3.3. oleh arah penurunan pendekatan mulai dari intuisi melalui sistem sebenarnya.
3.14. Powersim16
Powersim adalah salah satu software untuk simulasi model sistem dinamis. Jadi, Powersim hanyalah merupakan alat (tool) untuk mempermudah simulasi model sistem dinamis. Perlu ditegaskan di sini bahwa menggunakan software
Powersim tidak berarti dengan sendirinya menggunakan metodologi sistem
dinamis. Sistem dinamis dapat disimulasikan dengan berbagai jenis software, termasuk dengan software spreadsheet, misalnya Excel.
Software-software yang didisain untuk membuat simulasi model sistem dinamis, sampai saat ini tersedia di pasar adalah : Dynamo, Vensim, Stella, I-think,
Powersim. Masing-masing software ini mempunyai versi yang beragam, sesuai dengan perkembangannya. Software yang akan dipakai untuk pengenalan simulasi sekarang ini adalah Powersim Constructor. Langkah-langkah dalam menggunakan powersim adalah sebagai berikut:
1. Dari start menu. Klik start → geser kursok ke Programs → geser cursor ke
Powersim→ klik Constructor dengan ikon
2. Dari desktop komputer. Klik 2 kali, ikon di atas. Kemudian akan muncul di layar yang dapat dilihat pada Gambar 3.4.
16
Gambar 3.4. Tampilan Awal Powersim Constructor
3. Untuk memudahkan pengoperasian powersim, ada baiknya diketahui terlebih dahulu tools apa saja yang terdapat di dalamnya yang dapat dilihat pada
Gambar 3.5.
