DESAIN KONTROL KESTABILAN QUADROTOR UNMANNED AERIAL VEHICLES PADA KONDISI HOVER

Abstract

Kontrol kestabilan sangat diperlukan pada implementasi quadrotor UAV. Kestabilan terbang quadrotor dapat dicapai dengan menggunakan sistem kontrol closed loop. Desain kontrol dengan umpan balik yang berupa kecepatan linier, kecepatan sudut, dan posisi sudut digunakan sebagai koreksi sehingga kestabilan dapat dicapai. Penelitian ini menggunakan metode pole placement dan Proporsional Derivatif (PD) untuk mencapai kestabilan attitude. Kelebihan metode pole placement adalah dapat menentukan performa respon transien dari sistem closed loop sehingga kestabilan sistem dapat tercapai, sedangkan metode PD adalah sederhana dalam proses desain. Kontrol dibuat berdasarkan model nonlinear quadrotor yang telah dilinierkan pada kondisi terbang hover. Implementasi desain kontrol pada sistem non linier dilakukan untuk mengetahui sejauh mana sistem kontrol tersebut dapat mencapai kestabilan. Pemodelan, desain kontrol, dan verifikasi respon dilakukan menggunakan program Matlab/Simulink. Efek waktu sampel yang disebabkan oleh penggunaan microcontroller pada implementasi riil juga dianalisa. Visualisasi 3D pada Virtual Reality sangat membantu sebagai ilustrasi yang mewakili kondisi terbang yang sebenarnya. Kedua metode kontrol tersebut memiliki robustness terhadap gangguan yang berupa noise tegangan input, noise IMU, dan ketidakpastian momen inersia dari quadrotor. Kontrol PD menghasilkan sifat robustness yang kurang terhadap variasi thrust dibandingkan dengan kontrol pole placement. Kata kunci : quadrotor, pole placement, proporsional derivatif, kestabilan.