Desain Kontrol Pada Hexacopter Dengan Metode Linear Quadratic Regulator-Proportional Integral (LQR-PI)

Refdanto, Ilham (2024) Desain Kontrol Pada Hexacopter Dengan Metode Linear Quadratic Regulator-Proportional Integral (LQR-PI). Other thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

Text Buku_TA_Ilham_bismillah_lancar_amin final.pdf Restricted to Repository staff only Download (3MB) | Request a copy

Abstract

Hexacopter adalah salah satu jenis dari nirawak dengan 6 baling-baling yang memiliki banyak potensi aplikasi untuk berbagai bidang seperti kebutuhan militer, industri, maupun penelitian ilmiah. Pemodelan sistem dinamik hexacopter dilakukan dengan menganalisis gerakan translasi dan rotasi objek serta gaya-gaya yang mempengaruhinya, seperti gaya angkat dari baling-baling dan gaya gravitasi. Model dinamik ini memungkinkan pemahaman mendalam tentang perilaku hexacopter dalam berbagai kondisi penerbangan. Model hexacopter yang sudah didapatkan dilinearisasi dan dapat diketahui bersifat stabil dan terkontrol. Perancangan kontrol menggunakan metode Linear Quadratic Regulator-Proportional Integral (LQR-PI) dilakukan dalam usaha pemberian kendali pada model dinamik Hexacopter untuk melakukan tracking yang akurat dan efisien. Metode ini dipilih karena kemampuannya dalam menangani berbagai variabel dan kondisi operasi yang kompleks. LQR-PI dirancang untuk memberikan kontrol optimal dengan meminimalkan fungsi biaya yang mencakup error dan energi kontrol. Hasil simulasi menunjukkan bahwa sistem dengan kontroller LQR-PI mampu melakukan tracking lintasan x, y, z, dan yaw dengan tingkat akurasi yang tinggi. Nilai Root Mean Square Error (RMSE) yang dihasilkan adalah 0.0496 untuk sumbu x, 0.0574 untuk sumbu y, 0.0189 untuk sumbu z, dan 0.0079 untuk yaw. Ini menunjukkan bahwa kontroller LQR-PI mampu memberikan kendali yang presisi, memastikan hexacopter dapat mengikuti jalur yang diinginkan dengan efisien dan stabil.
============================================================
A hexacopter is a type of Unmanned Aerial Vehicle (UAV) with six propellers and significant potential applications in several sectors such as needs in military, production industries, and scientific research. The dynamic system modeling of the hexacopter is done based on the analysis of the object's translational and rotational motion, along with the forces that influence it such as lift from the propellers and gravitational force. The obtained hexacopter model is linearized and is found to be stable and controllable. Control designing by combining Linear Quadratic Regulator method and Proportional Integral method (LQR-PI) is carried out in effort to provide control to the dynamic model of the hexacopter for accurate and efficient tracking. This combination of methods is chosen for its capability to handle various variables and challenging operating conditions. LQR-PI is developed to provide optimal input to system by minimizing a cost function that includes error and control energy. Simulation outcomes show the system with LQR-PI controller can accurately track x, y, z, and yaw trajectories with high accuracy. The resulting Root Mean Square Error (RMSE) values are 0.0496 on x-axis, 0.0574 on y-axis, 0.0189 on z-axis, and 0.0079 on yaw angle. This demonstrates that the LQR-PI controller can provide precise control, ensuring the hexacopter can follow the desired path efficiently and stable.

Item Type:	Thesis (Other)
Uncontrolled Keywords:	Hexacopter, Linear Quadratic Regulator,Proportional Integral
Subjects:	Q Science > QA Mathematics Q Science > QA Mathematics > QA401 Mathematical models.
Divisions:	Faculty of Mathematics, Computation, and Data Science > Mathematics > 44201-(S1) Undergraduate Thesis
Depositing User:	Ilham Refdanto
Date Deposited:	05 Aug 2024 02:22
Last Modified:	05 Aug 2024 02:22
URI:	http://repository.its.ac.id/id/eprint/111287

Actions (login required)

View Item