Electrical Engineering Learning of Andalas University: Bab 4. Matlab Dasar (4.4

Bab 4. Matlab Dasar (4.4 - 4.7)

Agus, Naba. (2009). "Tutorial cepat & mudah fuzzy Logic Menggunakan Matlab".C.V Andi Offset, Yogyakarta

[KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA]

DAFTAR ISI

1. Tujuan [Back]

Mengetahui toolbox yang terdapat pada Matlab
Mampu memahami cara kerja dari toolbox yang terdapat dari Matlab
Dapat menjalankan program dengan menggunakan Matlab

2. Alat dan Bahan [Back]

Alat yang digunakan yaitu Software Matlab.

3. Dasar Teori [Back]

4.5 PLOT

4.5.1 Memulai Plot

Fungsi Plot digunakan untuk menampilkan grafik. berikut sintaks dan hasilnya :

x = 0:pi/40:2*pi ;

y = cos (x) ;

plot (x,y)

xlabel ('x dari 0 sampai 2\pi') % memberi label sumbu x

ylabel ('cos (x)') % memberi label sumbu y

title ('Plot fungsi cos', 'Fontsize', 14)

Hasil matlabnya :

Gambar 1. Plot fungsi cos

4.5.2 Menyimpan Plot

Plot disimpan dalam format .fig menu File → Save dengan keunggulan file bisa diedit baik tampilan maupun datanya

4.5.3 Plot Multi Data Sets

Fungsi plot bisa dipakai untuk menampilkan plot multi data sets sebagaimana dicontohkan dalam perintah-perintah berikut :

x = 0:pi/100:2*pi ;

y1 = cos (x);

y2 = cos (x-0.25);

y3 = cos (x-0.5);

plot(x, y1, x, y2, x, y3);

legend ('cos (x)', 'cos (x-0.25)', 'cos (x-0.5)')

Hasil Matlab

Gambar 2. Plot 3 fungsi cos yang berbeda

4.5.4 Menindihkan grafik pada grafik lain

Perintah

hold on

akan membuat grafik dari perintah plot berikutnya menindih grafik-grafik hasil perintah plot sebelumnya.

hold off

akan mematikan kemampuan ini. Untuk contoh, berikan sederetan perintah berikut:

clear all

x = 0:pi/100:2*pi;

y1= cos(x);

y2 = cos(x-0.25);

y3 = cos(x-0.5);

plot (x,y1);

hold on

plot (x,y2)

plot (x, y3);

hold off

legend('cos (x), cos(x-0.25)','cos(x-0.5)')

maka akan mendapatkan tampilan seperti pada gambar 2 diatas

4.5.5 Figure Windows

Setiap plot akan ditampilkan dalam Figure Window, lengkap dengan fasilitas menu dan toolbar.

figure(n)

untuk membuat figure ke n ditandai dengan current figure

figure

akan membuat sebuah Figure Window baru dan ditandai current figure.

clf reset

4.5.6 Multi Plot dalam satu Figure

Menggunakan perintah subplot, beberapa plot bisa ditampilkan dalam satu Figure Window tapi tidak saling menindih Sintaksnya.

subplot (m,n,p)

yang akan membagi Figure Window menjadi matriks subplot kecil berdimensi mxn dan memilih subplot ke p menjadi current plot

Sintaksnya :

x1 = 0:pi/100:2*pi;

x2 = 0:pi/10:2*pi;

subplot (2,2,1); plot (x2, sin (x2), 'k+')

subplot (2,2,2); plot (x2, sin(x2),'ks')

subplot (2,2,3); plot (x1, sin(x1), 'k:',x2, sin (x2), 'k-+’)

subplot (2,2,4); plot (x1, sin (x1), 'k:’,x2, sin (x2), 'k-s')

Gambar 3. Multiplot dalam 1 Figure

4.6 PLOT 3D

MATLAB menyediakan dua fungsi untuk membuat plot 3D,yaitu mesh dan surf. Fungsi mesh memproduksi wireframe surfaces dan memberi warna hanya pada garis-garis yang menghubungkan antar titik. Fungsi surf memproduksi wireframe surfaces dan memberi warna permukaan dalam wireframe.

Sintaksnya :

x = -8:0.5:8;

y = -8:0.5:8;

[X,Y] = meshgrid(x,y);

R = sqrt(X.^2 + Y.^2) + eps;

Z = sin (R) ./R; %fungsi sinc(R)

mesh(X,Y,Z,'EdgeColor','black')

Gambar 4. Plot 3D dengan mesh

Selain itu penggunaan fungsi surf sebagai contoh sintaks di bawah

x = -8:0.5:8;

y = -8:0.5:8;

[X,Y] = meshgrid(x,y);

R = sqrt(X.^2 + Y.^2) + eps;

Z = sin (R) ./R; %fungsi sinc(R)

surf(X,Y,Z)

colormap hsv %jenis peta warna

colorbar %menampilkan bar peta warna

Gambar 5. plot 3D dengan surf

4.7 Dasar-Dasar Pemrograman

Dasar-Dasar pemrograman dalam MATLAB meliputi :

Flow Control : if,switch,case,for,while,continue,break
Data Structure : Dipakai untuk menangani multidimensional arrays,cell arrays, character,text data, dan structures
Scripts : Sekumpulan perintah yang disimpan dalam M-Files,tidak memerlukan argumen input dan tidak memberikan suatu keluaran (not returning output argument)
Functions : M-Files yang memerlukan argumen input dan menghasilkan suatu keluaran.

4.7.1 Flow Control

sintaks umum menggunakan if adalah

if ekspresi_logika_1

command_line_1;

…

elseif ekspresi_logika_2

command_line_2;

…

else

command_line_3;

…

End

Switch

Pernyataan Switch akan mengeksekusi group pernyataan berdasarkan harga variabel atau ekspresi. Group yang akan dieksekusi harus diletakkan setelah keyword case atau otherwise. Kemudian switch harus diakhiri dengan end.

Sintaks penggunaan switch diberikan dalam contoh eksekusi perintah berikut :

method = ‘Bilinear’;

switch lower(method)

case (‘linear’,’bilinear’)

disp (‘Method is linear’)

case ‘cubic’

disp (‘Method is cubic’)

case ‘nearest’

disp (‘Method is nearest’)

otherwise

disp (‘Unknown method.’)

end

FOR

Pernyataan Loop FOR mengeksekusi group perintah secara berulang-ulang dengan jumlah iterasi yang tetap (fixed), for harus diakhiri dengan end. contoh penggunaan :

a = [];

for i = 1:3;

a = [a [i;i^2]];

end

dimana a yang mula-mula diisi matriks kosong diisi dengan vektor kolom [i;i^2] dalam setiap iterasi. jumlah total iterasi adalah 3 jika anda ketikkan a pada MATLAB prompt maka akan didapatkan ;

a =

1 2 3

1 4 9

WHILE

Pernyataan loop while mengeksekusi group perintah secara berulang dengan jumlah iterasi yang indefinite yang ditentukan oleh suatu kondisi atau ekspresi logika tertentu. Pernyataan while harus diakhiri dengan end. Berikut

contoh program :

a = 0; fa = -inf;

b = 3,fb = inf;

while b-a > eps*10

x = (a+b)/2 ;

fx = x^3 - 2*x -5;

if isequal (sign (fx),sign (fa))

a= x; fa = fx ;

else

b = x; fb = fx;

end

setelah menjalankan kode program di atas,ketikkan x pada MATLAB prompt sehingga Anda seharusnya mendapatkan

x = 2.0946

BREAK DAN CONTINUE

Pernyataan Break dipakai untuk keluar dari loop (for atau while) meskipun maksimum iterasi belum tercapai. sedangkan pernyataan Continue melakukan tugas yang hampir sama dengan break. diletakkan setelahnya dan tidak keluar dari loop. contoh penggunaan break

clc;

clear;

a = 0; fa = -Inf;

b = 3; fb = Inf;

while b-a > eps*10

x = (a+b)/2;

f = x^3-2*x-5;

if isequal (f,0)

break

else if isequal (sign(f),sign(fa))

a=x; fa = f;

else

b = x; fb = f;

end

Dalam contoh diatas bila terjadi kondisi f sama dengan 0 maka loop while akan dihentikan meskipun belum mencapai maksimum iterasi

Try-Catch

Pernyataan ini dipakai untuk menangkap error yang terjadi selama eksekusi program dan kemudian memberikan perintah pengganti dari pernyataan yang akan membuat error.

sintaks umumnya :

try

perintah_1;

perintah_2;

…

perintah_n;

catch

perintah_pengganti_1;

perintah_pengganti_2;

…

perintah_pengganti_n;

end

Return

Pernyataan Return hanya dipakai dalam suatu definisi function.contoh penggunaannya

function d = det(A)

if isempty (A)

d = 1;

return

else

…

end

dalam definisi diatas,jika A adalah matriks kosong maka d akan diset bernilai 1 dan pernyataan return akan dieksekusi

4.7.2 Struktur Data

Array Multidimensi

Array multidimensi adalah array dengan lebih dari dua indeks. Contoh array multidimensi adalah dihasilkan dari perintah berikut:

r = randn (3,2,4);

Perintah ini menghasilkan 4 buah matriks berdimensi 3 x 2.

Cell Array

Cell array lebih sering dibuat dengan kurung kurawal "{}" dan bisa diisi berbagai tipe data yang berbeda-beda. Contoh :

a = [1 2 ; 3 4];

C=(A sum (A) prod (prod (A))};

C= [2x2 double] [1x2 double] [24]

Untuk mengakses elemen pertama, gunakan

C{1} =

ans =

1 2

3 4

dan elemen keduanya

C{2} =

ans =

4 6

Character dan Text

Dalam MATLAB, variabel yang berisi teks diperlakukan sebagai sebuah array dengan elemennya berupa kode-kode ASCII dari karakter penyusun teks. Contoh :

s = 'hallo'

Hasilnya adalah s berupa sebuah character array 1 baris 5 kolom. Sekarang berikan perintah:

c = double(s)

Anda akan mendapatkan

c =

104 97 108 108 111

dimana masing-masing elemen e ini adalah kode-kode ASCII untuk 'hallo' secara berurutan. Untuk mendapatkan teks dari kode ASCII di atas,

gunakan

char (c)

ans =

hallo

Structures

Pengembangan dari array multidimensi adalah structures dimana elemen-elemennya bisa diakses memakai textual fields. Untuk contoh, eksekusi perintah membuat array berikut.

Peserta.name = 'Anom';

Peserta.score = 90;

Peserta.grade = 'A';

akan menghasilkan sebuah structure skalar dengan tiga fields:

Peserta =

name: 'Anom'

score: 90

grade: 'A'

Untuk mengakses field name dari semua isi peserta, gunakan

Peserta.name

atau dengan memakai kurung kurawal:

{Peserta.name}

4.7.3 Fungsi

File-file yang berisi kode-kode program yang bisa dieksekusi dalam Command Window MATLAB dinamakan M-Files. Anda bisa membuat M-Files dengan editor teks biasa, dan kemudian mengeksekusinya dari MATLAB Prompt. Cara cepat untuk melihat isi suatu M-Files adalah dengan perintah:

type nama_m_file

M Files dikelompokkan menjadi dua jenis:

Script berisi kumpulan perintah dalam bentuk M-Files. Untuk mengeksekusinya, tidak diperlukan argumen input, tetapi juga tidak menghasilkan suatu output (return output argument).
Function membutuhkan argumen input dan menghasilkan argumen output.

Contoh definisi fungsi yang sudah dibahas sebelumnya, yaitu fungsi plusminus akan dipakai lagi di sini, namun dengan tambahan komentar

function [X,Y,Z)= plusmin (a,b)

%Sintaks:

%[P,Q,R]=plusminus (x,y)

% P = x + y

% P = x - y

% P = x * y

X=a+b;

Y=a-b;

Z=a*b;

help plusmin

Jenis-jenis Fungsi

1. Fungsi anonymous

Fungsi ini tidak membutuhkan M-File karena bisa didefinisikan langsung dari MATLAB prompt dan siap pakai. Sintaksnya:

f = @(argumen) ekspresi

2. Fungsi primer dan subfungsi

Fungsi primer adalah fungsi yang muncul pertama kali dalam M-File. Kemudian di bawah primer ini bisa dibuat fungsi-fungsi lain yang disebut sebagai subfungsi.

3. Fungsi private

Ini adalah salah satu jenis fungsi M-File yang hanya bisa dipanggil oleh grup fungsi tertentu saja.

4. Fungsi bersarang

Suatu fungsi yang didefinisikan dalam bodi fungsi yang lain. Sebagai ilustrasi, berikut adalah fungsi B yang berada dalam fungsi A

function x = A(21,z2)

…

b=B (z2);

function y = B(z3)

…

end

…

end

5. Overloaded Function

Suatu fungsi yang bisa merespons berbagai tipe argumen input bahkan dengan jumlah yang berbeda.

6. Variabel Global

Variabel-variabel yang didefinisikan di dalam suatu fungsi tidak bisa langsung diakses dari luar fungsi demikian juga sebaliknya.

7. Fungsi eval

Fungsi eval bertugas mengeksekusi ekspresi yang diberikan padanya sebagai argumen masukan berupa string. Sintaksnya:

eval (s)

8. Function Handles

Pada dasarnya function handle adalah suatu "variabel", namun bukan dipakai untuk menaruh bilangan, tetapi suatu "fungsi". Sebuah function handle didefinisikan menggunakan tanda at, e. Untuk contoh, function handle untuk fungsi sin dibuat dengan sintaks:

function_handle = sin;

Ada banyak fungsi bawaan MATLAB yang memerlukan argumen input berupa function handles untuk berbagai keperluan meliputi: