Abstrak Sistem pendulum terbalik (inverted pendulum) adalah sistem yang mensimulasikan sebuah mekanismekontroluntukmengaturpermasalahankestabilan.Sistem pendulum dapat dikendalikan sedemikian rupa sehingga pendulum tetap pada kondisi tegak dan stabil. Proses pengaturan sistem ini semakin kompleks seiring dengan semakin kompleksnyaplant atau proses yangakan diatur.Kesulitan dari pengaturan juga terjadi saat sistem mengalamigangguan baik dari luar maupun dari dalam. Gangguan dariluar biasanyanoisedandisturbance, sedangkangangguan dari dalam bisa berupa ketidaklinieran sistem atau perubahan parametersistem. Karenaituuntukmengatasipermasalahan ini digunakan teknik kontrol adaptif fuzzy takagi sugeno denganmenggunakanfeedforwardcontrolleruntukoptimasisistemadaptif. Penelitian ini akan membahas bagaimana mengembangkanteknik kontrol tersebut sehinggapendulum tetap berada dalamkondisi tegak. Penelitian yang akan dilakukan adalah merancang kontroler fuzzy, membuat sistem adaptivefuzzy, kemudianmenganalisabagaimanahasil darirespon output yang didapatkan. Hasil yang didapatkan adalah sistemdengancontrollerfuzzydanfeedforwardlebihadaptifdengan standard deviasi untuk steady state error sebesar 0.047 dan settling time sebesar 2.1 detik dibanding sistem yang hanya mengunakan Fuzzy Logic Controller dengan standard deviasisebesar 0.102 radian dan settling time sebesar 5.3 detik.Katakunci:adaptive fuzzy, invertedpendulum,feedforward controllerI.PENDAHULUANPada dasarnya sistempengaturan adalah mengatur sistemagar keluaran (output) dari sistemsesuai dengan referensi yang diinginkan (desired output). Proses pengaturan sistem ini semakin kompleks seiring dengan semakin kompleksnya plant atauproses yangakandiatur. Kesulitan dari pengaturan juga terjadi saat sistem mengalami gangguan baik dari luar maupun dari dalam. Gangguan dari luar biasanyanoiseatauderau, sedangkangangguandari dalam bisaberupaketidaklinieransistematauperubahanparameter sistem. Permasalahan non linear merupakan tantangan tersendiri dalamdunia sistemkontrol. Hal ini disebabkan karena sistem secara fisik sangat kompleks dan biasanya sulit digambarkan oleh model matematis. Masalah utama dalam teknik kontrol sistem non linier adalah mengatur sistem agar outputnya sesuai dengan referensi yang diinginkan sekaligus menjaga sistem dari gangguan. Beberapa metode yang telah digunakan adalah kontrolPID,Fuzzy Logic Controller,MRAC, kontroloptimal LQR,state observer,Robbust Fuzzy, Genetic Algorithm, Sliding Method, dan metode kontrol lainnya. Sistem pendulum terbalik (inverted pendulum) adalah sistem yang mensimulasikan sebuah mekanisme kontrol untuk mengatur permasalahankestabilan. Permasalahankestabilan ini bisanya terdapat pada roket saat melakukantake-off, pengaturan lanjut pada mobil dan pengembangan robot humanoid. Pendulumterbalikadalah salahsatuplant yang dinamis and nonlinier, sehingga pengaturannya menjadi rumit apabiladigunakansistemkontrol yangkonvensional. Selain itu, tidak semua state dalam sistem inverted pendulum terukur. Karena itu untuk mengatasi permasalahan ini digunakan teknik kontrol adaptif fuzzy takagi sugeno dengan menggunaka feedforward controller untuk optimasi sistem adaptif.Permasalahan yang akan dibahas yaitu cara mengatur posisi pendulum sehingga posisi pendulum berada paada titik equilibriumnyadengantoleransi osilasi masihdisekitar area stabilisasi yaitu maksimal sebesar 20 persen. Untuk mengatasi masalah ini digunakan kontrol adaptive fuzzy.Batasan masalah dalam paper ini adalah model sistem dariinvertedpendulum merupakansistemyangLinearTime Invariant,gerak pendulum hanya dibatasi dalam dua dimensi sehinggapendulumterbaliktersebut bergerakpadaduaarah derajat kebebasan, besarnya toleransi osilasi maksimum sebesar 20 persen, penentuan model yang diteliti berdasarkan kasus yang memiliki variabel yang sudahditentukan yaitu untuk massa kereta (M) sebesar 0.5 kg, massa dari pendulum (m) 0.2 kg, koefisien gesek (b) sebesar 0.1 N/m/sec,panjang pendulum (l) sebesar 0.3 meter, momen inersia(i) dari pendulumberbahan baja sebesar 0.006 kg.m2, percepatan gravitasi (g) 9.8m/s2, denganinput sebesar 1N, sedangkan untuk desain sistem dan algoritma kontrol akan disimulasikan dengan bantuan SIMULINKMATLAB2009b, gesekan di sekitar tumpuan diabaikan, dan analisa dan simulasi dilakukan pada saat kondisiadaptive inverted pendulum yaitu pendulum berada pada posisi tegak(0derajat) atau kondisi kondisi swingup.Tujuanpenelitianpenelitianini adalahmendesain adaptive Fuzzy logic controller untuk mengetahui dan menjaga kestabilan sistem inverted pendulum dalam area kestabilannya. Sertamensimulasikanadaptiffuzzycontroller pada inverted pendulumdengan menggunakan MATLAB Simulink 2009b. Pengembangan Algoritma Sistem Kendali Cerdas dengan Metode Adavtive Fuzzy untuk Inverted PendulumSyamsu Alam AhmadyDepartment of Mechanical Engineering, Faculty of Industrial TechnologyITS Surabaya Indonesia 60111email: syamsu_alam2005@yahoo.com1Salah satu alternatif untuk menolong korban reruntuhan adalah dengan membuat alat evakuasi korban yang sederhana,dapat mengangkat beban berat,dapat menjangkau lokasi yang sempit, tidak memakan banyak tempat dan harga produksinya murah. Berangkat dari permasalahan inilah, maka kami mencoba merancang alat bantu evakuasi alternatif berupa mekanisme pesawat pengangkat sederhana berpenggeraksepeda statis yangberfungsi untukmenolong korban dari jepitan reruntuhan suatu material.Sepeda dipilih karena merupakan alat transportasi yang paling populer di masyarakat dan dimiliki oleh mayoritas penduduk di Indonesia karena harganya yang relatif terjangkau serta tidak memakan banyak tempat.Sepeda yang digunakan dalam Tugas Akhir ini adalah sepeda dengan multy sprocket pada bagian roda belakangnya.II.DASAR TEORI2.1 Hasil Penelitian TerdahuluPada dasarnya sistem pengaturan adalah mengatur sistem agar keluaran (output) dari sistemsesuai dengan referensi yang diinginkan (desiredoutput). Semakin kompleksplantatau proses, maka kontrol yang didesain pun akan menjadi semakin kompleks. Adanyagangguandari luar(disturbance)maupun dari dalam(noise, nonlinearitas, danperubahan parameter) menambah kerumitan desain kontrol. Selain itu, kenonlinearan dariplantatauproses itusendiri merupakanmasalahyang cukup rumit. Bahkan hingga saat ini, permasalahan non linier masihmenjadi duniatantangandalamduniasistemkontrol. Sistemnon linier sangat kompleks dan sulit digambarkan dalam bentuk model matematik.Pada sistem pendulum terbalik, kenonlinieran tampak pada persamaan diferensialnya. Karena kenonlinieran itu, maka desain kontrol untuk mengatur sistem pendulum terbalik juga menjadi lebih rumit.Telah banyak metode-metode yang diujikan pada sistempendulumterbalik ini, dan beberapa diantaranya memberikan hasil yang memuaskan. Tetapi dalam hal kenonlinearannya, masih terdapat beberapa kesalahan untuk memodelkan plant.Pendulumterbalikmerupakansistemyangdinamis dan nonlinear. Sistem pendulumterbalik mensimulasikan mekanismekontrol untukkesatabilan. Pengaturanposisi dan kestabilan pendulumini dilakukan dengan menggerakkan kereta. Bentuk fisik pendulum dideskripsikan sebagai berikut:a. Kereta beroda yang dapat bergerak ke kanan atau ke kiri.b. Pendulum dengan tangkainya yang dipasangkan dibagian tengah atas kereta yang adaptif bergerak ke kiri dan ke kanan dengan membentuk sudut ke arah vertical.Pendulum sebetulnya tidak stabil dan mungkin jatuh ke segala arah. Tetapi dalamhal ini untuk penyederhanaan, gerak pendulum hanya dibatasi dalam dua dimensi sehingga pendulumterbalik tersebut bergerak pada dua arah derajat kebebasan.Berdasarkan penelitian Vincent et. al. (2007) [7] didapatkanbahwafuzzykontroler sendiri merupakansistem yang adaptif kemudian dengan observer kontroler dia berhasil mengoptimasi respon dari masing masingoutput. Dalam penelitiantersebut dibandingkanantarasistemmenggunakan fuzzydan sistem tanpa menggunakanfuzzy. Namun berdasarkan hasil analisa responoutputdari simulasi perbandingannya tidak menghasilkan perbedaan yang signifikan. Hal ini disebabkan karena rule fuzzy yang terbentuk relative sedikit. Namun dengan melakukan simulasi dan implementasi dapat diketahui bahwa dapat dikendalikan dalam posisi tegak. Hendrik et.al.(2000)[11] telah melakukan implementasi dengankendali berbasislogikafuzzyterhadap sebuah pendulumterbalik rotasional. Kendali logikafuzzy diimplementasikan pada mikrokontroler 89C51. Di sini digunakan 2input yaituangledandelta_angledanoutput kecepatanmotor beserta arahputarannya.Jumlahruleyang digunakan bervariasi dan diekstrak menggunakan logika pakar. Strategimin-maxditerapkan pada proses fuzzy reasoning dan hasilnya dikembalikan dalambentukcrisp dengan metode defuzzifikasicenterofarea(COA). Sejumlah pengujian telah dilakukan dengan variasi beban yang diberikan pada pendulum, variasi jumlah rule yang digunakan dan pemberian gangguan pada pendulum. Dari hasil percobaan didapatkan bahwa sistemkendali logikafuzzy mampu untuk mempertahankan pendulum pada posisi tegak.Eric dkk. (2006)[12] mendesain sebuah robot inverted pendulum dengan menggunakan fuzzy logic controller yang diimplementasikan pada sebuah hardwareField Programmable Gate Array(FPGA). Metodefuzzyyang digunakan untuk mendesain kontroler adalah metode Mamdaniyang menggunakan bilanganintegersebagairange pada membership function untuk mensederhanakan kontruksi dan kinerja sistem. Sebuah akselerometer dan giroskop digunakansebagai sensor untukmendeteksi danmemonitor kedudukanrobot.Inputyangdigunakanuntukmembangun kontroleriniadalaherrorpada sudutangulardankecepatan sudutangular. Sehingga dengan asumsidan syarat tidak ada gangguan eksternal pada sistem dan robot maka dapat dihasilkan bahwa robot mampu untuk mempertahankan posisinyadalamkeadaantegakdenganrangesudut -10