Sistem Penerbangan Quadrotor Berdasarkan Pergerakan Smartphone Sebagai Pengendalinya

RUDI CHOIRUL ANWAR, Andi Dharmawan, S.si, M.Cs

2017 | Skripsi | S1 ELEKTRONIKA DAN INSTRUMENTASI

Quadrotor adalah salah satu bentuk UAV yang memiliki 4 buah baling-baling (rotor) untuk terbang. Quadrotor banyak dipilih karena bisa melakukan vertical take-off landing (vtol) sehingga tidak memerlukan area yang luas untuk dapat take-off maupun landing, serta kemampuan terbang dengan mode hovering. Salah satu kesulitan dalam menggunakan quadrotor adalah pengoperasian dari remote control konvensional, terutama untuk pemula, sehingga dicari alternatif lain sebagai pengendali quadrotor, yaitu smartphone android. Oleh karena itu penelitian ini bertujuan merancang sistem kendali LQR pada quadrotor, sehingga pergerakan terbang dari quadrotor dapat mengikuti pergerakan dari smartphone android sebagai pengendali alternatifnya. Komunikasi antara smartphone dengan quadrotor dengan menggunakan wifi. Sistem kendali LQR menggunakan regulator untuk mempertahankan keadaan suatu sistem. LQR digunakan untuk mendapatkan nilai state feedback control gain, dimana didapatkan dengan cara melakukan penalaan terhadap konstanta Q dan R. Quadrotor dapat terbang dengan baik dengan cara mendapatkan nilai Q dan R yang tepat. Pengendalian terbang quadrotor dengan menggunakan smartphone telah berhasil dengan didapatkan nilai Q pada gerak sudut roll sebesar 70, pada gerak sudut pitch dengan Q sebesar 70, pada gerak sudut yaw dengan Q sebesar 120, quadrotor menghasilkan maximum overshoot gerak roll sebesar 4,16 derajat, gerak pitch sebesar 0,67 derajat, dan gerak yaw sebesar 5,46 derajat. Dengan hasil tersebut dapat disimpulkan quadrotor telah memenuhi spesifikasi untuk bisa dikendalikan pergerakan terbangnya menggunakan smartphone dengan stabil.

Quadrotor is kind of UAV which has 4 propeller (rotor) to fly. Quadrotor was chosen because it can perform take-off vertical landing (VTOL) that does not require a large area to be able to take-off and landing, as well as the ability to fly with a hovering mode. One of the difficulties in using quadrotor is the operation of a conventional remote control, especially for beginners, so the research is to look for the other alternatives for quadrotor controller, ie android smartphones. Therefore, this study aims to design a LQR control system on quadrotor, so that the movement of the flying quadrotor can follow the movement of the android smartphone as an alternative controller . The communication between smartphone to quadrotor is using wifi. LQR control systems using a regulator to maintain the state of a system. LQR is used to get the value of state feedback control gain, which is obtained by tuning of the constants Q and R. Quadrotor can fly well by getting the right value of Q and R. The quadrotors flight using smartphone as the controller has been succed, with result of Q on roll angle is 70, pitch angle is 70, yaw angle is 120, quadrotor produces maximum overshoot in roll is 4,16 degree, pitch is 0,67 degree, and yaw is 5,46 degree. With these results it can be concluded quadrotor meets specifications for controlling the movement using smartphone with stable conditions.

Kata Kunci : LQR, Android, UAV