|
Pendekatan Integrasi Numerik
Dalam merealisasikan suatu kompensator
digital dari kompensator analog secara software, maka kita dapat
mengambil salah satu dari beberapa pendekatan numeris terhadap
kompensator integral maupun diferensial yang sudah dikembangkan,
diantaranya adalah backward diferensi, forward diferensi,
left-side rule, right-side rule, trapezoidal rule, ataupun
menggunakan metode lain yang tidak disebutkan dalam tulisan ini.
Secara skematis pendekatan differensial
menggunakan backward diferensi ataupun forward diferensi
dan pendekatan integral menggunakan left-side rule ataupun
right-side rule, digambarkan oleh Gambar 1 dan 2.
 
Gambar 1. Diferensial
numeris dengan pendekatan backward dan forward difference.
Pendekatan Backward
diferensi
Secara skematis, prinsip backward beda
adalah terlihat pada gambar 3. Di sini fungsi derivatif didekati dengan
persamaan berikut:
(1)
dalam domain s, persamaan di atas menjadi
(2)
jika y(0+) dianggap sangat kecil,
maka
(3)
dengan mensubstitusikan e-sT= z,
maka
(4)
Pendekatan Forward
diferensi
Untuk prinsip pendekatan forward
diferensi adalah terlihat pada gambar 4. Di sini
fungsi derivatif didekati dengan persamaan berikut:
(5)
dalam domain s,
persamaan di atas menjadi
(6)
jika y(0+) dianggap sangat kecil,
maka
(7)
dengan mensubstitusikan e-sT= z,
maka
(8)
 
Gambar 2. Integrasi
numerik dengan pendekatan left side dan rigth side rule.
Pendekatan
Left side rule
Seperti terlihat pada gambar 2, integral
tertutup suatu fungsi didekati dengan menggunakan prinsip luasan pada
daerah yang diarsir. Untuk pendekatan left-side rule, fungsi
integral tertutup didekati dengan persamaan berikut.
(9)
dengan mendekati harga t = nT,
maka persamaan menjadi
(10)
dengan menggunakan prinsip persamaan beda, maka
persamaan dalam domain z menjadi
(11)
sehingga
(12)
Pendekatan
Right side rule
Sedangkan untuk pendekatan
right-side rule, fungsi integral didekati dengan persamaan berikut:
dengan mendekati harga t = nT,
maka persamaan menjadi
(13)
dengan menggunakan prinsip persamaan beda, maka
persamaan dalam domain z menjadi
sehingga
(14)
Pendekatan Trapezoidal Rule
Untuk pendekatan trapezoidal rule, 1/s merupakan nilai rata-rata dari pendekatan
left-side rule dan right-side rule. Sehingga , didefinisikan sebagai:
(15)
sehingga
(16)
bentuk ini selanjutnya dikenal sebagai transformasi bilinier.
|