PERANCANGAN KONTROLER NONLINIERQUADRATIK REGULATOR UNTUK KESTABILANQUADRATIK REGULATOR UNTUK KESTABILAN

HOVER PADA QUADCOPTER

Oleh:Sonny Prismanto (2212105075)

Dosen Pembimbing:Ir .Rushdianto Effendy A.K.,MT.

AGENDA PRESENTASI

Pendahuluan

Perancangan Sistem

Perancangan Simulasi

Kesimpulan

Pendahuluan

Latar Belakang

Permasalahan

Batasan Masalah Batasan Masalah

Tujuan

• Latar Belakang

Perkembangan teknologi pesawat tanpa awak yang semakin berkembang

Quadcopter yang memiliki potensi utuk lepas

Pendahuluan

Quadcopter yang memiliki potensi utuk lepaslandas (take off), melayang(hover), terbangmanuver, dan pendarat(landing) di berbagaidaerah

Kestabilan gerak hover pada quadcopter sangatpenting agar pemanfaatannya dapat maksimal

• Permasalahan

Quadcopter merupakan sistem yang rumit dan tidak stabil

Pendahuluan

Quadcopter tidak dapat mengatasi gangguan pada saat proses hover di udara

Batasan Masalah

Konfigurasi dari propeler yang digunakan quadcopteradalah (+).

Kestabilan yang di kontrol adalah kestabilan sudut roll, sudut pitch dan sumbu x, y, z.

Pendahuluan

sudut pitch dan sumbu x, y, z.

Kontroler yang digunakan adalah Nonlinear Quadratic Regulator(NQR) untuk kestabilan gerak rotasi maupungerak translasi

Pemodelan quadcopter dilakukan pemodelan secara fisikdari quadcopter.

• Tujuan

Untuk membuat kontroler Nonlinier Quadratik Regulator agar quadcopter dapat melakukan hover dengan sempurna

Pendahuluan

melakukan hover dengan sempurna

Perancangan Sistem

Quadcopter

Desain Elektrik Quadcopter

Desain Mekanik Quadcopter

Identifikasi Fisik

Model Matematik Quadcopter

PERANCANGAN SISTEM

•Pergerakan Quadcopter

PERANCANGAN SISTEM

Desain Elektrik Quadcopter

PERANCANGAN SISTEM

Desain mekanik Quadcopter

PERANCANGAN SISTEM

•Inersia • Inersia Quadcopter

• Inersia Motor

PERANCANGAN SISTEM

•Model Matematika•Model Rotasi

•Model Translasi

Perancangan Simulasi

Simulasi Model Matematik

Simulasi Kontroler

Simulasi Model Matematik

Perancangan Simulasi

•W to Omega

Perancangan Simulasi

•Omega to U

Perancangan Simulasi

• Block Simulink Model Rotasi

Perancangan Simulasi

• Block Simulink Model Translasi

Perancangan Simulasi

• Perancangan Kontroler NQR

Perancangan Simulasi

Permasalahan Kontrol OptimalPenyelesaian Persamaan

Riccati

Indeks PerformansiKontrol Optimal

• Pontryagin Prosedur

Perancangan Simulasi

Formulasi Hamilton

Kontrol Optimal

Persamaan State dan Costate

Kontrol Optimal

• Persamaan State

Perancangan Simulasi

Model Rotasi Model Translasi

• Pemilihan nilai Q dan R

Perancangan Simulasi

Nilai R yang dipilih adalah 1

• Simulasi

Perancangan Simulasi

•Hasil Simulasi

Perancangan Simulasi

Respon Sumbu Z dengan set point = 3

•Hasil Simulasi

Perancangan Simulasi

Respon Sudut Roll dengan Set Point = 0

•Hasil Simulasi

Perancangan Simulasi

Respon Sudut Pitch dengan Set Point = 0

•Hasil Simulasi 3D

Perancangan Simulasi

Implementasi tidak dapat dilakukandikarenakan kontroler yang digunakanmemiliki algoritma program yang cukuppanjang, sehingga mikrokontroler yangdigunakan untuk implementasi tidak memiliki

Implementasi

digunakan untuk implementasi tidak memilikicukup memory untuk menyimpan algoritmapemrograman yang dihasilkan

Kesimpulan

• Pada simulasi pengujian didapatkan nilai parameter dariQ dan R dengan melakukan tuning. Dengan hasil tuningadalah memperoleh nilai Q sebesar 9000, dan nilai Rsebesar 1.

• Pada simulasi kontrol NQR mampu mengatasi gangguan• Pada simulasi kontrol NQR mampu mengatasi gangguanyang diberikan baik gangguan pada gerak translasi z,serta sudut roll maupun pada sudut pitch.

• Simulasi dari quadcopter yang dijalankan pada Matlabdapat ditampilkan 3D agar mempermudah dalammempresentasikan gerakan quadcopter.

Saran

• Pengetahuan tentang elektronika mutlak di perlukanapabila melakukan implementasi

Mengkombinasikan metode kontrol NQR denganmetode kontrol lain agar dapat melakukan implementasidengan mikrokontroler.

Terima KasihTerima Kasih