LAPRAK AST BESOK LAGI

LAPORAN PRAKTIKUM

PENGGUNAAN KOMPUTER PADA AST

Disusun Oleh : Elviana Lutfiyanti

(4.32.22.0.07)

Dosen Pengampu :

Aggie Brenda Vernandez, S.T., M.T.

JURUSAN TEKNIK ELEKTRO

PROGRAM STUDI TEKNOLOGI REKAYASA INSTALASI LISTRIK POLITEKNIK NEGERI SEMARANG

TAHUN AJARAN 2025/2026

DAFTAR ISI

Table of Contents

DAFTAR ISI... 2

PENGANTAR PENGGUNAAN KOMPUTER PADA AST...3

A. MATLAB...3

B. SIMULINK... 5

C. ANALISIS SISTEM TENAGA...5

Percobaan 1...6

Percobaan 2...6

Dst.. 6

PROJECT 1 : PERHITUNGAN ANALISIS RANGKAIAN LISTRIK SEDERHANA...7

I. Tujuan percobaan...7

II. Dasar teori... 7

III. Gambar Rangkaian... 10

IV. Program MATLAB...11

V. Langkah Kerja... 12

VI. Data Percobaan... 12

VII. Hasil Analisis...13

PENGANTAR PENGGUNAAN KOMPUTER PADA AST

Deskripsi pengantar praktikum

A.MATLAB

MATLAB adalah sebuah bahasa dengan kinerja tinggi untuk komputasi masalah teknik.

MATLAB mengintegrasikan komputasi, visualisasi, dan pemrograman dalam suatu model yang sangat mudah untuk pakai dimana masalah-masalah dan penyelesaiannya diekspresikan dalam notasi matematika yang familiar. Penggunaan Matlab meliputi

 Matematika dan komputasi

 Pembentukan algoritma

 Akusisi data

 Pemodelan, simulasi, dan pembuatan prototype

 Analisa data, explorasi, dan visualisasi

 Grafik keilmuan dan bidang rekayasa

Nama MATLAB merupakan singkatan dari matrix laboratory. Dalam lingkungan perguruan tinggi teknik, Matlab merupakan perangkat standar untuk memperkenalkan dan mengembangkan penyajian materi matematika, rekayasa dan kelimuan. Di industri, MATLAB merupakan perangkat pilihan untuk penelitian dengan produktifitas yang tingi, pengembangan dan analisanya. Fitur-fitur MATLAB sudah banyak dikembangkan, dan lebih kita kenal dengan nama toolbox. Sangat penting bagi seorang pengguna MATLAB, toolbox mana yang mandukung untuk learn dan apply technology yang sedang dipelajarinya. Toolbox ini merupakankumpulan dari fungsi-fungsi MATLAB (M-files) yang telah dikembangkan ke suatu lingkungan kerja MATLAB untuk memecahkan masalah dalam kelas particular. Area- area yang sudah bisa dipecahkan dengan toolbox saat ini meliputi pengolahan sinyal, system kontrol, neural networks, fuzzy logic, wavelets, dan lain-lain. Sebagai sebuah system, MATLAB tersusun dari 5 bagian utama:

 Development Environment, merupakan sekumpulan perangkat dan fasilitas yang membantu kita untuk menggunakan fungsi-fungsi dan file-file MATLAB. Beberapa perangkat ini merupakan sebuah Graphical User Interfaces (GUI). Termasuk didalamnya adalah MATLAB desktop dan Command Window, Command History, sebuah editor dan debugger, dan browsers untuk melihat help, workspace, files, dan search path.

 MATLAB Mathematical Function Library, merupakan sekumpulan algoritma komputasi mulai dari fungsi-fungsi dasar sepertri: sum, sin, cos, dan complex arithmetic, sampai dengan fungsi-fungsi yang lebih kompek seperti matrix inverse, matrix

eigenvalues, Bessel functions, dan fast Fourier transforms.

 MATLAB Language, merupakan suatu high-level matrix/array language dengan control flow statements, functions, data structures, input/output, dan fitur-fitur object-oriented programming. Ini memungkinkan bagi kita untuk melakukan

kedua hal baik

“pemrograman dalam lingkup sederhana ” untuk mendapatkan hasil yang cepat, dan

“pemrograman dalam lingkup yang lebih besar” untuk memperoleh hasil-hasil dan aplikasi yang komplek.

 Graphics, MATLAB memiliki fasilitas untuk menampilkan vector dan matrices sebagai suatu grafik. Didalamnya melibatkan high-level functions (fungsi-fungsi level tinggi) untuk visualisasi data dua dikensi dan data tiga dimensi, image processing, animation, dan presentation graphics. Ini juga melibatkan fungsi level rendah yang memungkinkan bagi kita untuk membiasakan diri untuk memunculkan grafik mulai dari benutk yang sederhana sampai dengan tingkatan graphical user interfaces pada aplikasi MATLAB.

 MATLAB Application Program Interface (API), merupakan suatu library yang memungkinkan program yang telah kita tulis dalam bahasa C dan Fortran mampu berinterakasi dengan MATLAB. Ini melibatkan fasilitas untuk pemanggilan routines dari MATLAB (dynamic linking), pemanggilan MATLAB sebagai sebuah computational engine, dan untuk membaca dan menuliskan MAT-files.

1. Bagian Bagian MATLAB

MATLAB mempunyai berbagai jendela tampilan yang bermacam macam, langsung saja kita simak informasi selengkapnya.

Keterangan : 1. Current Folder 2. Command Window 3. Workspace

4. Command History 1

3

2 5

4

5. Tab bar

2. Pemrograman dalan matlab a. File m

Pemrograman dalam matlab akan tidak efektif jika dilakukan langsung di jendela kerja, karena fungsi pemrograman pada jendela kerja sangat terbatas. Oleh karena itu muncullah istilah file m. File m adalah tempat dimana kita dapat menuliskan program kita sebelum dieksekusi pada jendela kerja. File m ini sendiri secara garis besar terbagi menjadi dua tipe file m, kedua tipe file m ini memiliki karakteristik yang berbeda pada masing-masing tipenya. Kedua jenis tipe file m tersebut adalah: 1. Script Script dalam matlab adalah salah satu tipe dari file m. Variabel yang digunakan dalam script berlaku global,penamaan dalam script bebas(tidak ditentukan sesuai kebutuhan).

Adapun tipe-tipe file lainnya yang sering digunakan dalam matlab adalah:

1) File dengan ekstensi .mdl Tipe file ini adalah file yang berhubungan dengan pemodelan dalam simulink, apabila kita membuat sebuat file simulink, maka file yang kita simpan akan memiliki ekstensi .mdl

2) File dengan ekstensi .fig Tipe file ini adalah file yang berhubungan dengan grafik(figure), apabila kita membuat file tampilan antarmuka maka file yang kita simpan akan memiliki ekstensi .fig.

3) File dengan ekstensi.mat Tipe file ini adalah tipe file data, apabila kita menyimpan suatu variabel di matlab maka file yang kita simpan tersebut akan memiliki ekstensi .mat

Untuk dapat membuat program di matlab klik file → new →M-file, maka kertas kerja siap (akan muncul blank m-file). Yang perlu diingat dalam membuat program matlab adalah Bahasa program matlab bersifat case sensitive, artinya matlab membedakan antara huruf brdar dan huruf kecil.

Cara-cara yang dapat dilakukan dalam membuat program file adalah : 1. Cara memasukkan matriks

Untuk mendeklarasikan suatu matriks dalam matlab dapat dilakukan dengan cara memasukkan angka dalam dua buah kurung siku seperti terlihat pada gambar di bawah:

A= [16 3 2 13; 5 10 11 8; 9 5 7 12; 4 15 14 1]

2. Beberapa fungsi kusus dalam matlab :

 Sum

Fungsinya adalah untuk menjumlahkan elemen matriks yang satu kolom Contoh :

Sum(A), maka akan muncul : Ans =

34 34 34 34

 Tranpose (‘)

Fungsinya adalah membuat transpose suatu matriks.

 Diag

Fungsinya untuk mencari elemen diagonal sutau matriks

 Dan masih banyak fungsi matlab yang di sediakan didalam fungsi direktori matriks

3. Untuk menentukan beberapa elemen matriks yang perlu diambil dapat menggunakan perintah dengan menyebutkan barisdan kolomnya.

Contoh :

A(1,2), maka akan muncul : (1 adalah baris dan 2 adalah kolom) 4. Untuk membuat arryay dalam matlab kita dapat menggunakan tanda ‘:’

Contoh :

A(1:3,2), maka akan muncul:(1:3 artinya baris kesatu sampai baris ketiga) ans = 3 10 6

5. Batasan angka yang dapat diterima adalah 10^-308 to 10³⁰⁸

6. Operator aritmatik pada matlab pada dasarnya sama dengan operator aritmatik aljabar biasa(+,-,*,/), hanya saja operatornya dilakukan dalam konteks matriks.

Tambahannya hanya pada pembagian kiri yang artinnya berkaitan dengan invers matriks.

Contoh:

A+A , maka akan muncul:

ans =

32 6 4 26

10 20 22 16

18 12 14 24

8 30 28 2

A-A, maka akan muncul:

ans =

0 0 0 0

0 0 0 0

0 0 0 0

0 0 0 0

A*A,maka akan muncul : ans =

341 285 261 269 261 301 309 285

285 309 301 261

269 261 285 341

A/A, maka akan muncul ans =

1.0000 0 0 0

-0.6667 -1.0000 2.0000 0.6667 -0.0417 -0.1250 1.1250 0.0417

0 0 0 1.0000

A\A, maka akan muncul ans =

1 0 0 0

0 1 0 0

0 0 1 0

0 0 0 1

A^2, maka akan muncul ans =

341 285 261 269 261 301 309 285 285 309 301 261 269 261 285 341 A.*A, maka akan muncul ans =

256 9 4 169

25 100 121 64

81 36 49 144

16 225 196 1

3. Dalam matlab tanda koma diwakili oleh tanda titik(.) Contoh:

1,5 →1.5 2,75→ 2.75 100,25→100.25

4. Menjaga agar hasil tidak ditampilkan pada jendela kerja dapat menggunakan tanda ‘;’

Contoh:

A

A*A; (coba perhatikan apa yang akan terjadi)

5. Untuk memasukkan pernyataan yang panjang dalam matlab kita dapat menggunakan tanda …(titik sebanyak tiga kali)

Contoh:

s = 1 -1/2 + 1/3 -1/4 + 1/5 - 1/6 + 1/7 ...

-1/8 + 1/9 - 1/10 + 1/11 - 1/12; 10.

6. Dan masih banyak lagi modifikasi-modifikasi yang dapat dilakukan dalam matlab yang tidak dapat disebutkan disini. Tanda relasi yang dipakai dimatlab secara garis besar sama dengan tanda relasi yang dipakai pada bahasa pemrograman lainnya.Berikut adalah tabel tanda-tanda tersebut:

No Tanda Arti

1 = = Ppernyataan di kiri sama dengan pernyataan di kanan 2 ~ = Pernyataan di kiri tidak sama dengan pernyataan di kanan 3 < Pernyataan di kiri lebih kecil dari pernytaan di kanan 4 > Pernyataan di kiri lebih besar dari pernyataan di kanan

5 > = Pernyataan di kiri lebih besar atau sama dengan pernyataan di kanan 6 < = Pernyataan di kiri lebih kecil atau sama dengan pernyataan di kanan b. Function

Function dalam matlab adalah salah satu tipe dari file m yang paling banyak digunakan, karena hampir semua file m yang ada di matlab berbentuk function.

Variabel dalam function berlaku local, function menerima nilai dan mengeluarkan nilai, dan penamaan function tidak boleh sembarangan harus sesuai dengan nama funnctionnya.

c. Toolbox

Toolbox adalah sekumpulan dari function yang mempunyai kemampuan khusus untuk tujuan tertentu. Toolbox adalah salah satu keunggulan matlab dibandingkan dengan bahasa pemrograman yang lain khususnya dalam hal komputasi.

Salah satu contoh toolbox yang akan dipelajari kali ini adalah toolbox neural network.

B. SIMULINK

Simulink adalah software dalam Matlab yang bertujuan untuk membuat pemodelan dari sebuah sistem. Ini adalah salah satu keunggulan matlab yang paling menonjol dibandingkan dengan bahasa pemrograman lain. Berikut adalah contoh dari pembuatan sebuah simulink sederhana:

1. Ketik Simulink atau klik icon Simulink pada toolbar

2. Kilk file → New → model

3. Tambahkan blok blok pada model dengan cara drag and drop dari library simulink ke model dan kemudian atur paosisi sesuai alur dari blok blok tersebut.

Contoh :

- Blok sine Wive (adalaj blok direktori sources) - Blok integrator ada pada blok direktori - Blok mux ada pada direktori sissgnalrouting - Blok scope ada pada direktori sinks

4. Hubungkan blok-blok yang telah ada dengan gaaris sesuai dengan tanda input dan tanda output yang ada pada masing-masing blok. Caranya adalah sebagai berikut :

- Drag and drop dari output blok awal ke input blok akhir, atau bisa juga dengan klik blok awal, tekan tombol ctrl lalu klik blok akhir.

- Jika ada cabang bisa dengan cara mengarahkan cursor ke garis yang akan dibuat cabang, tekan tombol ctrl dan arahkan ke input blok tujuan, atau bisa dengan klik kanan sambil drag and drop ke blok tujuan.

5. Klik File → save

6. Untuk menjalankan model yang telah dibuat klik Simulation → Start aatau klik tombol 7. Untuk menghentikan simulasi klik simulation → Stop atau klik tombol

8. Untuk melihat hasil di scoup double click pada dcoup yang ada pada mouse

C. ANALISIS SISTEM TENAGA

1. Macam-Macam Bus

Bus beban

a. Bus ini terhubung pada bus beban

b. Paramter yang ditentukan adalah P (daya aktif) dan Q (daya reaktif) Bus generator atau PV bus

c. Bus yang tegangannya dapat dikontrol memlui pengaturan daya reaktif agar tegangannya tetap.

d. Parameter yang diketahui adalah Daya Aktif (P) dan V (tegangan) Bus Referensi (swing bus)

e. Bus ini menyuplai kekurangan daya aktif (P) dan daya reaktif (Q) f. Parameter yang ditentukan adalah tegangan (V) dan sudut fasa (δ)

2. Y-Bus (Matriks Admitansi) 3. Aliran Daya

4. Hubung Singkat

PROJECT 1 : PERHITUNGAN ANALISIS RANGKAIAN LISTRIK SEDERHANA

II. Tujuan percobaan

Setelah selesai melakukan praktikum, anda diharakan mampu:

 Menjelaskan prinsip kerja dari perhitungan analisis rangkaian listrik sederhana

 Mampu menerjemahkan perhitungan kedalam bentuk program pada software MATLAB

 Mampu memahami fungsi-fungsi pada MATLAB

III. Dasar teori

TUGAS 1 : GAMBAR RANGKAIAN 1

Impedansi (Z) merupakan total hambatan dalam rangkaian listrik AC, kombinasi dari R, XL, Xc biasanya dalam satuan Ohm dan dalam bentuk bilangan kompleks.

Z=R+j(X_L−X_c) Di mana :

R = Resistansi daei resistor

XL = Reaktansi Induktif, dengan rumus : X_L=ωL Xc = Reaktansi Capasitif, dengan rumus : X_C= 1

ωC ω = frekuansi Sudut ; ω=2πf

Pada gambar rangkaian diketahui RLC dihubung secara seri dengan nilai frekuansi 50 Hz dan :

R = 24 Ohm L = 36 mH C = 120 µF Maka :

 Mencari XL dan XC X_L=ωL

X_C= 1 ωC

X_L=2.π.50 .36x10⁻³ X_C= 1

2.π.50 .120x10⁻⁶

X_L=11,3097335529 X_C=26.525823879

 Mencari Nilai Z

Z=R+j(X_L−X_c)

Z=24+j(11.3097335529−26.525823879) Z=24−j15.22160903261

TUGAS 2 : GAMBAR RANGKAIAN 2 Diketahui pada gambar rangkaian Tugas 2 nilai

V1 = 25 V V2 = 15 V V3 = 30 V R1 = 20 Ohm R2 = 15 Ohm R3 = 15 Ohm

R4 = 10 Ohm R5 = 20 Ohm R6 = 10 Ohm R7 = 10 Ohm R8 = 15 Ohm

Buatlah analisa untuk mendapatkan nilai dari I1, I2, I3, I4 Penyelesaian menggunakan hukum kirchoff 2

 LOOP 1

R1.I1 + R3(I1-I3) + R2(I1-I2) = V1 R1.I1 + R3.I1 – R3.I3 + R2.I1 –

R2.I2

= 25

20I1 + 15I1 -15I3 +15I1 -15I2 = 25

50I1 -15I2 -15I3 = 25

 LOOP 2

R5.I2+R2(I2-I1)+R4(I2-I3)+R7(I2-I4) = 0 R5I2+R2I2–R2I1+R4I2–R4I3+R7I2–

R7I4

= 0

20I2+15I2-15I1+10I2-10I3+10I2-10I4 = 0

-15I1+55I2-10I3-10I4 = 0

 LOOP 3

R3(I3-I1)+R4(I3-I2)+R6(I3-I4) = V2 -R3I1-R4I2+R3I3 +R4I3+R6I3-R6I4 = V2 -15I1-10I2+15I3+10I3+10I3-10I4 = 15

-15I1-10I2+35I3-10I4 = 15

 LOOP 4

R6(I4-I3)+R7(I4-I2)+R8I4 = V3 -R7I2-R6I3+R6I4+R7I4+R8I4 = V3 -10I2-10I3+10I4+10I4+15I4 = 30

-10I2-10I3+35I4 =30

 BENTUK PERSAMAAN TIAP LOOP

LOOP 1 : 50I1 -5I2 -15I3 + 0 = 25 LOOP 2 : -15I1+55I2-10I3-10I4 = 0 LOOP 3 : -15I1-10I2+35I3-10I4 = 15 LOOP 4 : 0 -10I2-10I3+35I4 =30

 BENTUK MATRIX

[

^{−−1550015 −15−10−5510 −15−−351010 −−1035010}

]

^×

[

^IIII1234

]

⁼

[

^{−15−25030}

]

A I = B

InverseA=

[

^{158015804740118547219111 158015801580214327791 1422015804740667711271391 118535551337111179131}

]

I=InvA . B

[

^IIII1234

]

⁼

[

^{158015804740118547219111 158015801580214327791 1422047401580667711912713 355511857111337913111}

]

^.

^[

^{−15−25030}

^]

[

^IIII1234

]

⁼

[

^{−−1.16460.17720.30380.7722}

]

IV. Gambar Rangkaian

Gambar rangkaian 1

R3

Vs

C1

24 Ohm 36 mH

120 uF

Gambar Rangkaian 2

R7 R5

R1

I2

I4 R6

R3

I3

R8 R4

V3 V2 R2

V1 I2

V. Program MATLAB

Soal 1

clc;clear;

%deklarasi parameter R=24

L=36*10^-3 C=120*10^-6 f=50

phi=3.14

%perhitungan XL=j*2*phi*f*L

XC=j*(1/(2*phi*f*C)) Z=R+(XL-XC)

Soal 2

clc;clear;

%Deklarasi Matrik a=[50 -15 -15 0 -15 55 -10 -10 -15 -10 35 -10 0 -10 -10 35]

b=[25 0 -15 -30]

%perhitungan matriks invers A invA=inv(a)

%hasil I=invA*b

VI. Langkah Kerja

1. Memulai matlab, Perhatikan dekstop pada layar pc, anda mulai matlab dengan melakukan double click pada shortcut icon matlab.

2. Lalu akan muncul tampilan seperti dibawah

3. Untuk membuat program baru click File → pilih New → pilih blank M-file 4. Kemudian pada M-file editor masukkan program Tugas 1 yang telah dibuat 5. Hasil Prgram akan muncul di command window

6. Ulangi langkah 2 untuk program yang selanjutnya

VII. Data Percobaan

1. Tugas 1

No Nilai parameter 1 Hasil parameter 1

Perhitungan MATLAB

R 24 Ω Z = 24 – j15.22160903261 Z = 24 - j15.2353

L 36 mH

C 120 µF

f 50 Hz

2. Tugas 2

No Nilai parameter 1 Hasil parameter 1

Perhitungan MATLAB

V1 25 V I1 = 0.1772

V2 15 V I2 = 0.3038

V3 30 V I3 = -0.7722

R1 20 Ω I4 = -1.1646

R2 15 Ω

R3 15 Ω

R4 10 Ω

R5 20 Ω

R6 10 Ω

R7 10 Ω

R8 15 Ω

*nilai parameter diambil dari parameter yang diketahui di soal, hasil parameter adalah hasil akhir yang didapatkan

VIII. Hasil Analisis

1. Bandingkan hasil simulasi program MATLAB dengan perhitungan manual dan simulasi PSIM

2. Jelaskan seberapa efisien penggunaan program dalam menghitung analisis rangkaian listrik

3. Buat analisis dari tabel data percobaan !