IMPLEMENTASI METODE LQR (LINEAR QUADRATIC REGULATOR) PADA PENGENDALI TERBANG QUADROTOR UNTUK KESTABILAN SIKAP PESAWAT

RIDWAN PRAHASTA, Andi Dharmawan S.Si., M.Cs.

2016 | Skripsi | S1 ELEKTRONIKA DAN INSTRUMENTASI

Quadrotor merupakan jenis dari Unmanned Aerial Vehicle (UAV) dengan 4 buah motor. Keunggulan dari quadrotor yaitu mampu take off dan landing secara vertikal, dan terbang dengan keadaan stationary (hovering). Kemampuan hovering ini yang sering dimanfaatkan dari keunggulan quadrotor untuk berbagai keperluan. Salah satu kesulitan dari pengoperasian quadrotor adalah mempertahankan sikap terbang quadrotor sehingga dapat terbang dengan mendekati keadaan stationary. Oleh karena itu penelitian ini bertujuan untuk merancang sebuah sistem quadrotor dan sebuah flight controller yang mampu membuat quadrotor terbang dengan mempertahankan sikap dengan menggunakan metode LQR. LQR merupakan kendali optimal yang diimplementasikan dalam sebuah state space, dimana membentuk masukkan proses sistem yang berasal dari perkalian antara nilai state dengan nilai gain feedback. Nilai masukkan selanjutnya dikonversi menjadi pulsa untuk mengendalikan kecepatan motor brushless dalam mempertahankan posisi quadrotor. Hasil pengujian menunjukkan, nilai Q sudut roll, pitch, dan yaw berurutan yaitu Q=70, Q=100, dan Q=500, dimana rata-rata sudut roll sebesar 0,35 derajat , rata-rata sudut pitch sebesar -0,43 derajat, dan rata-rata sudut yaw adalah -0,1 derajat. Sedangkan untuk gerak translasi pada sumbu x, y , dan z berurutan yaitu Q=0,07, Q=0,05, dan Q=2. Dengan hasil tersebut quadrotor mampu mempertahankan sikap terbang sehingga quadrotor terbang mendekati keadaan stationary.

Quadrotor is a type of Unmanned Aerial Vehicle (UAV) with 4 motors. The advantages of quadorotor is able to vertical take off and landing, and fly in a stationary conditon (hovering). One of the difficulties in operating of a quadrotor is to hold quadrotor attitude so that can fly in a stationary condition. Therefore the purpose this research is to design a quadrotor system and a flight controller that can cause quadrotor fly to maintain the attitude using Linear Quadratic Regulator (LQR) method. LQR is an optimal control that implemented in a state space, that form an input process of a system which come from multiplication between state and gain feedback. Input value converted into PWM pulse to control brushless motor speed while hold the quadrotor position. The result of this research showing the value of Q in roll, pitch, and yaw angle is Q=70, Q=100, and Q=500, which the average of roll, pitch and yaw angle is 0.35 degree, -0.43 degree, and -0.1 degree. While the value of Q in the translation movement in x, y, and z axis is Q=0.07, Q=0.05, and Q=2. With that result, quadrotor can hold it flying attitude so that quadrotor can fly near to stationary condition.

Kata Kunci : UAV, kendali, stationary