SISTEM KENDALI QUADROTOR UNTUK TERBANG DAN MENGIKUTI SMARTPHONE YANG BERGERAK

WIDAR DWI GUSTIAN, Andi Dharmawan, S.Si, M.Cs;Dr.Agfianto Eko Putra, M.Si

2017 | Skripsi | S1 ELEKTRONIKA DAN INSTRUMENTASI

Quadrotor merupakan pesawat tanpa awak UAV (Unmanned Aerial Vehicle) yang memiliki motor di setiap lengannya. Salah satu kesulitan pengoperasian quadrotor ialah bagaimana quadrotor dapat menjaga kestabilan ketika terbang mengikuti pergerakan objek dengan referensi koordinat gps objek tersebut. Oleh karena itu, diperlukan sistem kendali quadrotor yang mampu menjaga kestabilan sudut roll, pitch, yaw, serta ketinggiannya ketika melakukan gerak translasi mengikuti objek tersebut. Salah satu kendali yang dapat digunakan adalah metode LQR (Linear Quadratic Regulator). LQR merupakan sistem kendali yang menghasilkan nilai masukan sistem yang diperoleh dari nilai state dan feedback, nilai state terdiri dari translasi dan rotasi. Nilai masukan tersebut dikonversi menjadi pulsa untuk mengendalikan kecepatan motor brushless dalam mengikuti pergerakan posisi smartphone. Hasil pengujian sistem dengan nilai Q sebesar 7 pada sumbu y dan x serta nilai Q sebesar 290 pada sumbu z. Sistem kendali mampu mengikuti pergerakan smartphone dengan kecepatan rata-rata sebesar 0,76 m/s pada sumbu y dan 0,68 m/s pada sumbu z serta mampu menjaga ketinggian pada 88 ± 14 cm. Sedangkan dengan nilai Q untuk pergerakan rotasi sebesar 1.250 pada sumbu roll, nilai Q sebesar 600 pada sumbu pitch dan nilai Q sebesar 2.000 pada sumbu yaw, menghasilkan kemiringan maksimal sebesar ±14,44° pada sudut roll, ±14,88° pada sudut pitch, dan ±19,19° pada sudut yaw.

Quadrotor or often callled quadcopter is UAV (Unmanned Aerial Vehicle) that have motor on each end. one of dificuties to operating quadrotor is how can quadrotor maintain its stability when it flies and follow object using object's coordinate as refernce. therebefore it needed a control system that can maintain the stability on roll, pitch, yaw degree and its attitude when the quadrotor fly and follow the object. One of many control that can be use is LQR (Linear Quadratic Regulator), LQR is an optimal control that form an input process of a system which come from multiplication between state and gain feedback. state value consists from translation and rotation. Input value coverterd into PWM pulse to control brushless motor speed while quadrotor is following the coordinat gps of the moving smartphone as the object. The results of this research showing the value of Q translation on axis y and x are 7 with that make average speed quadrotor translation are 0,76 m/s on axis y and 0,68 m/s on axis x. the other Q translation axis z is 290 that can maintain its attitude on 88 ± 14 cm. in the other value Q on rotation are 1.250 on roll angle, 600 on pitch angle and 2.000 on yaw angle. That Q rotations make maxmimum degree ±14,44° on roll angle, ±14,48° on pitch angle and ±19,19° on yaw angle when the quadrotor flies and follow the object.

Kata Kunci : UAV, Control, GPS, LQR