PERANCANGAN PENGATURAN SISTEM SUSPENSI AKTIF PADA MODEL KENDARAAN SETENGAH DENGAN MENGGUNAKAN METODA KONTROL OPTIMAL LQR

Abstract

Sistem suspensi yang baik harus dapat meningkatkan kenyamanan dan keamanan bagi penumpang dalam berkendaraan. Dalam usaha meningkatkan kenyamanan dan keamanan penumpang, sistem suspensi harus dapat meminimalkan percepatan vertikal badan kendaraan dan defleksi suspensi sehubungan dengan permukaan jalan yang tak menentu. Pada tugas akhir ini dilakukan perancangan sistem suspensi aktif pada model kendaraan setengah dengan menggunakan metoda kontrol optimal Linear Quadratic Regulator (LQR). Perancangan dilakukan dengan menggunakan beberapa harga matriks pembobot peubah keadaan Q yang berbeda. Hasil perancangan diuji dengan beberapa model gangguan yang diwakili oleh model sinyal sinus, model sinyal random dan sebuah model yang menggambarkan gundukan. Hasil penelitian menunjukkan bahwa sistem suspensi aktif dengan pengontrol optimal yang telah dirancang dapat memberikan tingkat kenyamanan dan keamanan yang relatif lebih baik dibandingkan dengan sistem suspensi pasif. Dengan gangguan gundukan, nilai percepatan vertikal badan kendaraan, defleksi suspensi depan dan belakang pada suspensi pasif berturut-turut adalah sebesar 0.576886 m/s2, 0.000752968 m dan 0.000336435 m. Pada suspensi aktif, hasil optimal diperoleh dengan Q=diag(105 105 105), yang memberikan nilai percepatan vertikal badan kendaraan, defleksi suspensi depan dan belakang berturut-turut menjadi sebesar 0.535173 m/s2, 0.000492m dan 0.000266 m. Dengan gangguan sinyal sinus, dan gangguan random sistem suspensi aktif dengan pengontrol optimal yang telah dirancang menghasilkan nilai maksimum percepatan vertikal badan kendaraan dan defleksi suspensi yang lebih rendah dibandingkan dengan sistem suspensi pasif. Kata Kunci : Suspensi aktif, Kendaraan setengah, Kontrol optimal, Linear Quadratic Regulator (LQR), Matriks pembobot