% Linierisasi % Model Ruang Keadaan dari Kendalian: % x1dot = x2 % x2dot = (F - (0.5*m*g*sin(2*x3)) + (m*l*(x4^2)*sin(x3)))/(M + m*(sin(x3))^2) % x3dot = x4 % x4dot = ((g*sin(x3)) - (x2dot*cos(x3)))/l % Yang harus dilinierisasi adalah x2dot dan x4dot % Linierisasi dilakukan dengan meng-assumsi-kan: % sudut teta sangat kecil ---> x3 mendekati 0 (posisi pendulum % tegak) % kecepatan sudut teta kecil ---> x4 mendekati 0 (pendulum hampir % tidak bergoyang) % Konsekuensi: (1) sin(x3) ----> x3 % (2) cos(x3) ----> 1 % (3) kuadrat angka kecil ---> 0 % Jadi: % x2dot = (F - (m*g*x3))/M % = - (m*g/M)*x3 +(1/M)*F % x4dot = ((g*x3) - x2dot)/l % = ((g*x3) - (-m*g/M)*x3 +(1/M)*F)/l % = ((M*g +m*g)/Ml)*x3 - (1/(M*l))*F % = ((M +m)*g/(M*l))*x3 - (1/(M*l))*F % Model Ruang Keadaan hasil linierisasi: % xdot = Ax + Bu, u adalah F g = 10 ; % percepatan gravitasi 10 m/sec2 l = 0.6 ; % panjang batang 60 cm M = 0.25 ; % Massa kereta 250 gram m = 0.025 ; % massa pendulum 25 gram A = [0 1 0 0; 0 0 -(m*g/M) 0; 0 0 0 1; 0 0 (M+m)*g/(M*l) 0] B = [0; 0; 0; -1/(M*l)] pause % Kestabilan lambda = eig(A) pause % Keterkendalian dan Keteramatan % Matrix Keterkendalian: P = [B A*B A*A*B A*A*A*B] p = rank(P) pause C = [1 0 0 0; % output posisi kereta 0 1 0 0; % output kecepatan kereta 0 0 1 0; % output posisi sudut 0 0 0 1] % output kecepatan sudut kereta pause % Matrix Keteramatan: Q = [C' A'*C' A'*A'*C' A'*A'*A'*C'] q = rank(Q) pause % Penempatan Nilai Eigen % menggunakan Umpan-balik Peubah Keadaan (State Variable Feedback) % Nilai eigen matrik [A-B*K] harus ditempatkan di sebelah kiri % sumbu khayal agar sistem stabil, misalnya % lambda1 = -10 % lambda2 = -5 % lambda3 dan 4 = -0.5 +/- i*4 lambdaBaru = [-10;-5;-0.5+( % IMPLEMENTASI