SISTEM KENDALI PENELURUSAN LORONG BERCABANG PADA PENERBANGAN QUADROTOR

ABDUL HAMID, Andi Dharmawan, S.Si., M.Cs., Dr.

2018 | Skripsi | S1 ELEKTRONIKA DAN INSTRUMENTASI

Quadrotor merupakan Unmanned Aerial Vehicle (UAV) yang memiliki keunggulan dapat melakukan vertical take off and landing, bergerak ke segala arah, terbang melayang, dan terbang dengan kecepatan rendah. Quadrotor dapat digunakan untuk penelusuran lorong. Dalam penelusuran lorong, dibutuhkan manuver yang tepat untuk menghindari benturan dengan dinding lorong dan saat menjumpai belokan maupun percabangan. Oleh karena itu, penelitian ini bertujan untuk merancang dan membuat sistem kendali pada quadrotor untuk melakukan penelusuran lorong yang memiliki percabangan. Sistem kendali yang dapat digunakan adalah kendali LQR (Linear Quadratic Regulator). Kendali LQR adalah perkembangan dari metode pole placement dan HJB (Hamiltonian Jacobi Belmann) dengan meregulasi state sistem menjadi nol dengan masukan seoptimal mungkin. State dari quadrotor tersusun dari 12 state yang meliputi posisi dan kecepatan rotasi sudut dalam 3 axis, serta posisi dan kecepatan gerak translasi quadrotor dalam 3 axis. Hasil pengujian menunjukkan, nilai Q sebagai berikut, Qroll bernilai 140, Qomega roll bernilai 1, Q pitch bernilai 130, Q omega pitch bernilai 1, Q yaw bernilai 80, Qomega yaw bernilai 0,3, Qx bernilai 0,1, Qvx bernilai 0,1, Qy bernilai 0,1 Qvy bernilai 0,1 Qz bernilai 0,2, dan Qvz bernilai 0,1. Selama penelusuran lorong, quadrotor bergerak pada ketinggian rata-rata 77.54 cm. Pada gerak maju, quadrotor memiliki kecenderungan berada pada jarak 16,7 cm kearah depan dengan jarak paling kecil adalah 161 cm terhadap dinding kanan dan 117 cm terhadap dinding kiri. Pada gerak ke samping, quadrotor berada memiliki kecenderungan berada pada jarak 37,7 cm ke arah depan dengan jarak paling kecil adalah 101 cm terhadap dinding depan dan 195 cm terhadap dinding belakang. Dengan hasil tersebut, kendali LQR dapat diimplementasikan pada quadrotor untuk penelusuran lorong bercabang.

Quadrotor is an Unmanned Aerial Vehicle (UAV) which has the advantage of doing vertical take off and landing, moving in all directions, hovering, and flying at low speed. Based on its ability, the quadrotor can be used to perform a following aisle. In the aisle search, good maneuvering is required to avoid collision with the hall wall and upon encountering bends and branches. Therefore, this research is aims to design and create a control system on the quadrotor to perform a following the branched aisle. The control system that can be used is LQR (Linear Quadratic Regulator) control. The LQR control is the development of the pole placement and HJB (Hamiltonian Jacobi Belmann) method by regulating the system state to zero with optimum input. The state of the quadrotor is composed of 12 states including, position and velocity of angular rotation in 3 axis, and the position and velocity of quadrotor translation in 3 axis The test results, Q value as follows, Qroll is worth 140, Qomega roll is worth 1, Qpitch is worth 130, Qomega pistch is worth 1, Qyawis worth 80, Qomega yaw is worth 0.3, Qx is worth 0.1, Qvx is 0,1, Qyasa 0, 1 Qvy worth 0.1 Qz is appreciated 0.2, and Qvz Place 0.1. During the aisle search, the quadrotor moves at an average angle of 77.54 cm. In forward motion, the quadrotor has a tendency at a distance of 16.7 cm towards the front with the smallest distance of 161 cm against the right wall and 117 cm against the left wall. On the sideways, the quadrotor is at a distance of 37.7 cm to the front with the smallest distance of 101 cm against the front wall and 195 cm against the back wall. With these results, LQR's control can be implemented on a quadrotor to search for branched aisles.

Kata Kunci : quadrotor, LQR, penelusuran, kendali