Sistem Kendali Vertikal Take-off Landing Otomatis pada Penerbangan Quadrotor di Dalam Ruangan

KRISTIAWAN DEVIANTO, Andi Dharmawan, S.Si., M.Cs;Dr. Agfianto Eko Putra, M.Si

2017 | Skripsi | S1 ELEKTRONIKA DAN INSTRUMENTASI

Quadrotor atau sering disebut quadcopter adalah pesawat yang berbentuk persegi yang memiliki motor di setiap ujungnya. Quadrotor menggunakan empat motor untuk dapat terbang. Keunggulan dari quadrotor diantaranya adalah mampu take off dan landing secara vertikal, serta melayang dengan keadaan stationary (hovering). Salah satu kesulitan dari pengoperasian quadrotor adalah melakukan take-off dan landing secara stabil terutama di dalam ruangan. Oleh karena itu, penelitian ini bertujuan merancang sistem kendali Linear Quadratic Regulator (LQR) pada Quadrotor agar dapat menjaga kestabilan saat melakukan vertikal take-off / landing dan melayang secara otomatis di dalam ruangan, sistem harus mampu mempertahankan kestabilan terbang, sehingga dapat meredam overshoot. LQR merupakan kendali optimal yang diimplementasikan dalam sebuah state space. LQR mampu mempertahankan keadaan sistem dengan menggunakan metode regulator. Dengan menggunakan metode regulator, sistem akan dapat meredam overshoot yang terjadi. Hasil pengujian sistem dengan nilai Q pada gerak sudut roll dengan Q sebesar 2.100, pada gerak sudut pitch dengan Q sebesar 2.000, dan pada gerak sudut yaw dengan Q sebesar 1.200 quadrotor menghasilkan maximum overshoot ketinggian sebesar 14,5%, gerak roll sebesar 21 %, gerak pitch sebesar 37,5%, dan gerak yaw sebesar 31%. Sedangkan pada saat landing maksimum overshoot gerak sudut roll 16,5%, gerak pitch sebesar 23%, dan gerak yaw 35%. Dengan hasil tersebut dapat disimpulkan quadrotor telah memenuhi spesifikasi untuk take-off dan landing dengan stabil.

Quadrotor or often called quadcopter is square-shaped aircraft that has a motor at each end. Quadrotor using four motors to be able to fly. The hallmarks of quadrotor are capable of take off and landing vertically, and a drifts with stationary (hovering). One of the difficulties of operating a quadrotor is conducting a take-off and landing are especially stable in the room. Therefore, this research aims to design a system of Linear Quadratic control Regulator (LQR) on the Quadrotor in order to keep stability during vertical take-off / landing and moves automatically, the system must be able to maintain the stability of the fly, so as to dampen the overshoot. LQR is optimal control implemented in a state space. LQR is able to maintain the State of the system by using the method of regulator. By using the methods of the regulators, the system will be able to dampen the overshoot occurs. The testing result of the system with the value of Q on roll angle is 2,100, pitch angle is 2,000, and yaw angle is 1,200 quadrotor produces maximum overshoot heights is 14,5%, roll of 21%, pitch of 37,5%, and yaw of 31%. Whereas at the time of landing generated maximum overshoot roll is 16,5%, pitch of 23%, and yaw of 35%. With these results it can be concluded quadrotor meets specifications for stable take-off and landing.

Kata Kunci : LQR, VTOL, UAV