Laporkan Masalah

KESTABILAN GERAK LURUS UAV MENGGUNAKAN ROBUST PROPORTIONAL INTEGRAL DERIVATIVE METODE IAE

SETO SWASTIKA, R. Sumiharto, S.Si., M.Kom

2017 | Skripsi | S1 ELEKTRONIKA DAN INSTRUMENTASI

Pada penelitian ini telah diimplementasikan sebuah sistem kendali kestabilan pesawat tanpa awak sayap tetap (UAV) berjenis delta wing menggunakan robust PID IAE. Kestabilan pesawat mengacu pada gerak lurus dalam keadaan gliding dan mampu mempertahankan nilai setpoint terhadap gangguan penerbangan berupa angin. Sistem kendali PID pada pesawat mengendalikan sistem gerak berupa elevons yang berfungsi rangkap baik sebagai elevator maupun aileron. Parameter kendali dari sensor IMU berupa data pitch dan roll. Data tersebut didapatkan hasil pengolahan menggunakan algoritme DCM. Nilai konstanta tipe kendali PID ditentukan dengan menggunakan teori Ziegler-Nichols metode kedua. Sistem divariasikan sesuai teori Ziegler-Nichols metode osilasi yaitu P, PI, dan PID. Hasil yang diperoleh berdasarkan teori Ziegler-Nichols berupa penerapan tipe kendali PID terbaik dengan nilai konstanta D=0 untuk setiap tipe gerak. Nilai konstanta PID pada elevons untuk gerakan pitch dengan Kp=4,95, Ki=20,05 dan Kd=0 dan untuk gerakan roll dengan Kp=1,13, Ki=5,17, dan Kd=0. Pengujian robust menggunakan metode IAE (Integral of Absolute Error) menggantikan integral error pada rumus kendali PID yang sudah umum. Hasil yang didapat adalah sistem robust PID mampu membuat respon ketahanan sistem terhadap gangguan menjadi lebih baik dan memilki karakteristik sistem yang lebih baik daripada PID biasa. Penelitian ini menunjukkan perbaikan settling time pada tipe kendali robust PID IAE sebesar 0,86s pada tipe gerak pitch dan sebesar 0,4s pada tipe gerak roll. Pada persentase peningkatan kendali PID menggunakan metode robust PID IAE didapatkan peningkatan sebesar 39,8% untuk tipe gerak pitch dan peningkatan sebesar 23,53% untuk tipe gerak roll. Peningkatan kecepatan rise time sebesar 42,85% untuk gerak pitch dan 44,45% untuk gerak roll. Steady state error sistem pada pengujian kendali robust PID IAE mengalami perbaikan sebesar 29,76% untuk tipe gerak pitch dan perbaikan steady state error sebesar 28,41% untuk tipe gerak roll.

This study had been implemented a stability control system of fixed wing unmanned aerial vehicle (UAV) delta wing typed using robust PID. The flight stability refered to the straight motion within gliding condition and ability of maintaining the setpoint value of the wind disruption. PID control system managed air motion system named elevons. Elevons had functioned well both as elevator and aileron. IMU sensor control parameters of the data in the form of pitch and roll. The data processing results obtained using the DCM algorithm. The constant value of PID controller determined by the oscillation method of Ziegler-Nichols theory. The system varied according to the oscillation method of Ziegler-Nichols theory, namely P, PI, and PID. The best results obtained by the theory of Ziegler-Nichols of the applied PID controller with constant value D = 0 for each motions. PID constant value of elevons for pitch movement used Kp = 4.95, Ki = 20.05 and Kd = 0 and the constant value for roll movement used Kp = 1.13, Ki = 5.17, and Kd = 0. IAE or Integral of Absolute Error method replaced the integral error from formula of common PID controller for robust testing. The result indicated robust system of PID had capability to make better robustness system response against disturbance and had better system characteristic than common PID. The increased percentage in PID control using robust PID with IAE method obtained an increased settling time of 39.8% for the type of pitch movement and 23.53% for the type of roll motion. Increasing the speed of rise time amounted to 42.85% for the pitch motion and 44.45% for the roll motion. Steady state testing system errors on robust PID control IAE experienced an improvement of 29.76% for the type of pitch movement and improvement of the steady state error of 28.41% for the type of roll motion.

Kata Kunci : Delta Wing, Robust PID, DCM