Persamaan Simulasi Dinamis LANDASAN TEORI

Selain keempat variabel di atas, dikenal pula istilah snapshot dalam software Powersim Studio. Snapshot adalah sebuah simbol variabel dengan sebuah extra set of corners yang menunjukkan representasi dari sebuah variabel yang sama dan telah ada pada simulasi. Snapshot digunakan untuk melakukan link antar semua sub model agar dapat menjadi sebuah main model yang utuh. Snapshot juga dapat digunakan sebagai connector saat melakukan simplifikasi main model menjadi beberapa sub model dengan melakukan blocking. Adapun simbol snapshot dapat dilihat pada Gambar 2.6. Gambar 2.9. Simbol Snapshot

3.12 Persamaan Simulasi Dinamis

10 Dalam proses simulasi, perhitungan persamaan dilakukan setahap demi setahap terhadap waktu. Pertambahan waktu yang kontinyu, dipecah-pecah dalam interval waktu yang pendek dan sama besar. Menurut Tasrif 2004 11 , persamaan model sistem dinamis merupakan persamaan discrete differential. Sistem persamaan tersebut memiliki bentuk umum sebagai berikut: 10 Kakiay, Thomas J. Sistem Simulasi. 2004. Hal: 35-41 11 Tasrif, Muhammad. Simulasi Dinamis. 2008. Hal : 7 Universitas Sumatera Utara Persamaan 1 menyatakan nilai variabel Level L pada saat sekarang L sk adalah sama dengan nilai variabel L pada saat sebelumnya L sb ditambah dengan perubahan nilai variabel L dari sebelumnya sampai sekarang PL sb →sk . Persamaan 2 menyatakan bahwa perubahan nilai variabel L dari sebelumnya sb sampai sekarang sk, PLsb →sk, merupakan suatu fungsi dari nilai variabel sebelumnya Lsb. Apabila interval waktu antara sb →sk dinyatakan sebagai Δt, dan dipilih cukup kecil, maka perilaku L terhadap waktu mendekati perilaku suatu sistem kontinyu. Dalam formulasi pemodelan sistem dinamis digunakan operasi aritmatika sebagai berikut : + = Penjumlahan - = Pengurangan = Pengkalian = Pembagian = Pangkat = Pengemlompokan Dalam simulasi dinamis, urutan komputasi simulasi dapat dilihat pada Gambar 2.9.: Gambar 2.10. Urutan Komputasi Simulasi Dinamis Universitas Sumatera Utara dimana: Sb : Sebelumnya Sk : Sekarang Ya : Yang akan datang Dt : Interval waktu simulasi Δt Sesuai dengan banyaknya jenis variabel dan konstanta, dikenal beberapa macam persamaan yaitu : 1. Persamaan Level Persamaan Level merupakan persamaan yang menghitung akumulasi aliran masuk dan aliran keluar pada selang waktu tertentu. Harga baru suatu Level dihitung dengan menambah atau mengurangi harga Level suatu interval waktu sebelumnya dengan rate yang bersangkutan dikalikan dengan interval waktu yang digunakan. Harga variabel Level dapat diubah oleh beberapa buah variabel rate. Contoh : Lsk = Lsb + DT RMsb →sk – RKsb→sk Dimana: L : Level unit Lsk : harga baru dari Level yang akan dihitung pada saat sekarang sk Lsb : harga Level pada saat sebelumnya sb DT : interval waktu satuan waktu RM : rate yang akan menambah Level L rate masuk RK : rate yang akan mengurangi Level L rate keluar Universitas Sumatera Utara RM sb-sk : harga rate yang akan menambah Level L selama interval waktu sb-sk unitsatuan waktu RKsb-sk : harga rate yang akan mengurangi Level L selama interval waktu sb-sk unitsatuan waktu 2. Persamaan Rate Persamaan rate menyatakan bagaimana aliran di dalam sistem diatur. Harga variabel rate dalam suatu interval waktu sering dipengaruhi oleh variabel variabel Level, auxiliary, atau constant dan tidak dipengaruhi oleh panjangnya waktu. Persamaan rate dihitung pada saat sk, dengan menggunakan informasi dari Level atau auxiliary pada saat sk untuk mendapatkan rate aliran selama interval waktu selanjutnya sk →ya. Asumsi yang diambil dalam perhitungan rate ini adalah bahwa selama interval waktu DT, harga rate konstan. Bentuk persamaan rate adalah: RM sk →ya = f Level, auxiliary, dan constant 3. Persamaan Auxiliary Persamaan auxiliary berfungsi untuk membantu menyederhanakan persamaan rate yang rumit. Harga auxiliary dipengaruhi oleh variabel Level, variabel auxiliary lain dan constant yang telah diketahui.Contoh : A sk = L sk C Dimana: A : variabel auxiliary A sk : harga variabel auxiliary A yang akan dihitung pada saat sk L sk : harga vaiabel Level L pada saat sk C : harga constant Universitas Sumatera Utara 4. Persamaan Constant Parameter Suatu constant mempunyai harga yang tetap sepanjang selang waktu simulasi, sehingga tidak memerlukan notasi waktu di belakangnya. Persamaan constant menunjukkan nilai parameter yang selalu mengikuti persamaan variabel Level, rate, atau auxiliary.Contoh : Const = 0,04 Dimana : const : nama dari suatu Constant 5. Persamaan Fungsi Tabel Graph Persamaan fungsi tabel nilainya ditentukan melalui sebuah tabel sebagai fungsi dari besaran tertentu. Dalam Powersim, tabel ini dinyatakan dalam fungsi GRAPH yang dapat memberikan solusi hubungan antara dua variabel dalam bentuk grafik. Fungsi GRAPH digunakan bila data berupa tabel atau data menunjukkan hubungan yang nonlinier. Di samping fungsi GRAPH sendiri, terdapat beberapa bentuk fungsi GRAPH antara lain : GRAPH CURVE, GRAPH LINAS, dan GRAPH STEP. Perbedaan keempat fungsi GRAPH tersebut adalah terletak pada output yang dimunculkan. Dimana: X : variabel input, variabel independen bebas, disebut juga sumbu X X1 : nilai pertama dari variabel X Ds : pertambahan nilaiincrementcdari variabel X, nilainya selalu positif YN : vektor sumbu Y, disebut juga output Universitas Sumatera Utara 6. Persamaan Fungsi Tunda Delay Delay merupakan suatu bentuk kelambatan waktu yang terjadi pada aliran material, informasi, ataupun aliran lainnya dan merupakan aspek yang penting dalam sistem dinamis. Delay sering terjadi dalam sistem nyata, misalnya dalam pengambilan keputusan, dalam transportasi, penyebaran informasi, dan lain- lain Dalam Powersim terdapat tiga bentuk persamaan yang dapat digunakan untuk menyatakan delay. Delay aliran material dinyatakan oleh fungsi DELAYMTR, delay aliran informasi dinyatakan oleh fungsi DELAYINF, dan delay aliran material dengan infinite order dinyatakan dengan fungsi DELAYPPL. Contoh bentuk fungsi delay adalah : DELAYMTR Input, Delay_Time, n, Initial DELAYINF Input, Delay_Time, n, Initial DELAY PPL Input, Delay_Time, Initial Dimana: Input : variabel yang menjadi input bagi variable yang mengalami delay Delay_time : rata-rata waktu delay n : orde delay Initial : milai inisial dari delay 7. Persamaan Fungsi Logika Beberapa fungsi logika yang terdapat dalam Powersim adalah fungsi IF, TIMECYCLE, MAX, dan MIN. a. IF Digunakan untuk menggambarkan suatu kondisi conditional function. Universitas Sumatera Utara IF Condition, Val1, Val2 b. TIMECYCLE Digunakan untuk menguji siklus waktu atau interval waktu. TIMECYCLE First, Interval c. MAX Digunakan untuk memilih nilai yang paling besar dari beberapa nilai. MAX X1, X2, X3,...., Xn d. MIN Digunakan untuk memilih nilai yang paling kecil dari beberapa nilai. MIN X1, X2, X3,...., Xn 8. Persamaan Fungsi Bilangan Acak Random Number Beberapa fungsi bilangan acak antara lain : fungsi RANDOM, dan fungsi NORMAL. a. RANDOM Digunakan untuk membangkitkan sejumlah bilangan acak yang berdistribusi uniform. RANDOM 0,5;1,5 b. NORMAL Digunakan untuk memberikan bilangan acak yang sebarannya sesuai dengan sebaran normal. NORMAL Mean, StdDev dimana: Mean : rata-rata nilai yang ditentukan Universitas Sumatera Utara StdDev : nilai standar deviasinya Setiap persamaan yang telah disebutkan di atas dalam Powersim diberi simbol sesuai dengan jenis persamaan yang diwakilinya, yaitu : persamaan Level, persamaan rate, persamaan auxiliary, dan persamaan constant. Persamaan Level merupakan penjumlahanakumulasi, atau persamaan integral. Persamaan rate dan auxiliary adalah perhitungan aritmatik. Sedangkan persamaan constant merupakan masukan nilai untuk parameter yang harganya konstan selama simulasi. 12 Untuk memperoleh hasil simulasi yang mendekati hasl operasi sistem riil, pengulangan simulasi perlu dilakukan dengan menggunakan data tiruan yang bervariasi. Penggunaan data input tiruan bervariasi akan memberikan hasil yang

3.12 Verifikasi, Replikasi dan Validasi Model