OPTIMASI KENDALI PID DENGAN METODE ANT COLONY OPTIMIZATION PADA QUADROTOR PADA KEADAAN MELAYANG

PUGER PERMADI BUDIONO, Andi Dharmawan, S.Si., M.Cs

2015 | Skripsi | S1 ELEKTRONIKA DAN INSTRUMENTASI

Quadrotor merupakan wahana terbang yang bergerak menggunakan empat buah baling-baling. Quadrotor dibuat dengan rangka, motor brushless, propeller, baterai disertai dengan unit pengendali dan sensor orientasi. Unit pengendali berupa arduino nano yang telah ditanamkan program dengan sistem kendali menggunakan algoritma PID. Hasil olahan dari sistem kendali berupa pengendalian kestabilan quadrotor yang mengatur sudut rotasi roll, pitch, dan yaw pesawat. Ant Colony Optimization (ACO) adalah salah satu metode untuk mengoptimasi parameter kendali PID pada sebuah sistem yang diadaptasi dari kemampuan koloni semut yang mampu menemukan jalur terpendek menuju sumber makanan dari sarangnya.. Dalam penelitian ini, ACO digunakan untuk mengoptimasi nilai PID Ziegler-Nichols untuk quadrotor melayang. Parameter yang digunakan pada ACO adalah 10 jumlah semut, 50 jumlah simpul untuk masing masing konstanta PID, konstanta penambahan pheromone 0,9, dan linearitas pengaruh pheromone 1. Dengan memasukkan nilai Kp, Ti, dan Td, serta fungsi transfer dari quadrotor, ACO melakukan beberapa tahap, penentuan parameter, melakukan proses model, perhitungan dengan salah satu dari beberapa cost function yaitu IAE, ISE, ITAE, dan ITSE, memperbarui nilai pheromone, sehingga didapatkan nilai Kp, Ki, dan Kd dari ACO dengan cost function ITSE yang menghasilkan risetime, settling time, dan overshoot respon undak yang lebih baik dibandingkan dengan cost function lainnya. Yaitu untuk sudut pitch dan roll quadrotor Kp=0,1337 Ki=0,2552 Kd=0,0166. Sedangkan untuk sudut yaw didapatkan nilai Kp=2,9924, Ki=1,1975, dan Kd=1,9576.

Quadrotor is a flying vehicle that moves using four propellers. Quadrotor made with frame, brushless motor, propeller, battery and control unit along with the orientation sensor. A control unit that has been implanted nano Arduino program to control the system using a PID algorithm. Produced from a control system that regulates quadrotor stability control tilt angle of roll, pitch, and yaw plane. Ant Colony Optimization (ACO) is one of PID controller optimazion method which adapted by ant colony ability to find the shortest way from their nest to food. In this minithesis, ACO implemented to optimize PID Ziegler-Nichols value for hovering state quadrotor. Some ACO parameters are 10 ants, 50 parameters for each constant, Pheromone adding constant 0,9, and pheromone linearity influence 1..Pheromone is value ants give when they use a trails.Kp, Ti, Td value and the transfer function system became input for ACO. ACO steps are: initialize, run the process model, evaluate one of the cost function between IAE, ISE, ITAE, and ITSE, update pheromone and probability, and then calculate the Kp, Ti and Td ACO-PID value, and finally the result are obtained from ITSE which is offer better risetime, settling time and overshoot than the other cost function. Kp=0,1337 Ki=0,2552 Kd=0,0166 for pitch and roll, and Kp=2,9924, Ki=1,1975, Kd=1,9576 fow yaw.

Kata Kunci : quadrotor, PID, ACO, matlab