Kendali Adaptif PID Untuk Kontrol Quadcopter

WIMMY HARTAWAN, DR. Agfianto Eko Putro, M.Si

2017 | Tesis | S2 Ilmu Komputer

Pengendalian quadcopter dibutuhkan agar mampu terbang dalam posisi sesuai dengan nilai masukan dan menjaga posisi kestabilannya. Teknik pengendalian yang paling umum digunakan adalah berbasis Proporsional Integral Derivatif (PID). Dalam implementasi kendali berbasis PID sangat diperlukan mencari nilai konstanta untuk penalaan. Penalaan manual dapat beresiko kerusakan apabila tidak sesuai saat diterbangkan. Sistem Kendali Adaptif Model Acuan (SKAMA) adalah kendali yang memberikan nilai penala yang bersifat adaptif, dimana keluarannya dapat menetapkan nilai Konstanta proporsional (Kp), Konstanta integral (Ki), Konstanta derivatif (Kd) ketika terintegrasi bersama kendali PID pada sumbu pitch dan roll sebagai pengendali utama, sehingga mampu mengoptimalkan kestabilan quadcopter. SKAMA dengan aturan Massachusetts Institute of Technology (MIT), dalam pemrosesan secara langsung oleh Mikrokontroller pada masukannya dapat membaca sensor kemiringan dan setpoint dari Remote Control dengan memberikan hasil yang lebih nyata serta tidak beresiko besar jika dibandingkan dengan sistem simulasi online. Hasil penelitian dengan koefisien laju adaptasi sebesar = 0,0001, = 0,0015, =0,00011. Dengan target kesalahan pada kedua sumbu sebesar< 4%. Hasil adaptasi pada perubahan setpoint sebesar Kp = 0,1427, Ki = 0,0149, Kd = 0,05, pada sumbu pitch dan Kp = 0,1442, Ki = 0,0149, Kd = 0,0365, pada sumbu roll. Di dalam ruangan sebesar Kp = 0,1479, Ki = 0,0023, Kd = 0,05, pada sumbu pitch dan Kp = 0,1429, Ki = 0,0031, Kd = 0,0464, pada sumbu roll. Serta di luar ruangan sebesar Kp = 0,1436, Ki = 0,0129, Kd = 0,05, pada sumbu pitch dan Kp = 0,1442, Ki = 0,0144, Kd = 0,0467, pada sumbu roll.

Quadcopter control needed to be able to fly in a position corresponding to the input values and maintain the position of stability. Control techniques most commonly used based on Proportional Integral Derivative (PID). In the implementation of PID-based control is indispensable looking for value constants for tuning. Manual tuning may be at risk of damage if it is not appropriate at the time if flying. Model Reference Adaptive Control (MRAC) is the control that provides value tuning adaptive, where output can set values proportional Constant (Kp), integral Constant (Ki), derivative Constant (Kd) when integrated together control PID axis pitch and roll as the main controller so as to optimize the stability quadcopter. MRAC with the rules of the Massachusetts Institute of Technology (MIT), the processing directly by the Microcontroller on the input can read the tilt sensor and the setpoint of the Remote Control will provide a more real and not a big risk when compared with online simulation system. The results of the research with the rate adaptation coefficient of = 0,0001, = 0,0015, = 0,00011. With the target of a mistake on the two axis of <4%. The result of adaptation to a changing setpoint by Kp = 0,1427, Ki = 0,0149, Kd = 0,05 in the pitch axis and Kp = 0,1442, Ki = 0,0149, Kd = 0,0365, the roll axis. As indors of Kp = 0,1479, Ki = 0,0023, Kd = 0,05 in the pitch axis and Kp = 0,1429, Ki = 0,0031, Kd = 0,0464, the roll axis. As well as outdoors by Kp = 0,1436, Ki = 0,0129, Kd = 0,05 in the pitch axis and Kp = 0,1442, Ki = 0,0144, Kd = 0,0467, the roll axis.

Kata Kunci : PID, Quadcopter, Adaptive Control, MIT rule, Adaptive PID