PERANCANGAN SISTEM KENDALI PID PADA KESEIMBANGAN BALLBOT

DWI BAGUS PAMUJI, Danang Lelono, S.Si.,M.T.; Bakhtiar Alldino A.S., S.Si., M.Cs.

2014 | Skripsi | S1 ELEKTRONIKA DAN INSTRUMENTASI

Ballbot merupakan robot keseimbangan dengan prinsip kerja seperti pendulum terbalik. Tidak seperti robot keseimbangan yang konvesional yang hanya dapat bergerak pada satu aksis, ballbot dapat bergerak kesegala arah secara dinamis. Ballbot memanfaatkan bola sebagai alat gerak primer dan beberapa roda sebagai alat gerak sekunder untuk menggerakan bola. Beban pada sistem pendulum terbalik berada di atas poros utama sehingga tidak stabil. Agar sistem dapat berdiri stabil diperlukan sistem kendali. Penelitian ini menggunakan sistem kendali PID sebagai kendali keseimbangan ballbot. Sistem pada penelitian ini menggunakan tiga buah motor DC untuk menggerakan roda omni sebagai alat gerak sekunder. Sistem kendali yang diimplementasikan pada ballbot adalah sistem kendali PID. Output dari kendali PID berupa kecepatan ballbot pada sumbu x dan sumbu y. Kecepatan ballbot tersebut kemudian ditransformasikan menjadi kecepatan motor. Kendali tersebut menggunakan sudut sebagai umpan balik. Sudut diukur menggunaka sensor IMU gy-86 dengan algoritma kalman filter untuk menggabungkan hasil pembacaan akselerometer dan gyrometer. Penentuan konstanta PID pada sistem ini menggunakan metode Ziegler-Nichols. Nilai konstata PID yang didapat dari metode Ziegler-Nichols adalah Kp=56 dan Kd=4,1.

Ballbot is a balancing mobile robot operated based on inverted pendulum system. Unlike conventional balancing robot that drive in one axis, ballbot can drive to any directional dinamically. Ballbot use boll as primary alatgerak and some omni wheels as secondary alatgerak. Center of grafity of inverted pendulum is located above its pivot therefore it is unstable. The control system is needed to keep the ballbot balance. This research use PID control system to control the balance. The system on this research uses three DC motor for driving the omni wheels as secondary alatgerak. Control system that implemented on this ballbot is PID controller. PID's outputs are velocity of the ballbot in x axis and y axis. The velocities are transformed into angular velocity of omni wheels. The controller use tilt sensor as feedback. The system uses IMU gy-86 as tilt sensor. The outputs of the sensor are filtered by kalman filter. To determine the PID constants, this system uses Ziegler-Nichols's method. The value of PID constants that obtained use Ziegler-Nichlos's method is Kp=56 and Kd=4,1.

Kata Kunci : ballbot, robot keseimbangan, kendali PID