Sutedja, Glaudius Galenus Christian (2025) Optimasi Sudut Roll Dan Pitch Untuk Meminimalkan Pengaruh Disturbance Pada Aerial Cable-Towed System (ACTS) Berdasarkan Capacity Margin. Other thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.
![[thumbnail of 50072111127-Undergraduate_Thesis.pdf]](http://repository.its.ac.id/style/images/fileicons/text.png) |
Text
50072111127-Undergraduate_Thesis.pdf - Accepted Version Restricted to Repository staff only Download (6MB) | Request a copy |
Abstract
Aerial Cable-Towed System (ACTS) adalah sistem manipulator yang menggunakan beberapa Unmanned Aerial Vehicle (UAV) untuk membawa payload. Penelitian ini menggunakan konfigurasi ACTS yang terdiri dari tiga bicopter, di mana setiap bicopter dilengkapi dengan mekanisme tiltrotor. Tantangan utama dalam sistem ini adalah menjaga stabilitas dan performa terhadap gangguan eksternal, terutama akibat variasi beban. Penelitian ini bertujuan untuk mengoptimalkan performa anti-disturbance ACTS dengan memaksimalkan metrik capacity margin melalui optimasi sudut orientasi roll dan pitch dari setiap bicopter.
Metodologi optimasi menggunakan Genetic Algorithm (GA), di mana indeks capacity margin menjadi variabel yang dioptimalkan dengan mempertimbangkan batasan praktis seperti tegangan kabel maksimum dan geometri sistem. Hasil optimasi berhasil menentukan profil sudut roll (α) dan pitch (β) yang optimal, bersifat dinamis dan sinusoidal dengan batasan ±20°. Konfigurasi ini secara langsung memperluas Available Wrench Space (AWS), yang secara signifikan meningkatkan kapabilitas anti-disturbance sistem. Analisis kuantitatif menunjukkan bahwa optimasi ini meningkatkan kinerja stabilitas sistem antara 15.53% hingga 406.79% pada berbagai skenario pengujian. Optimasi ini juga memungkinkan sistem untuk mencapai nilai capacity margin (κ) maksimum sebesar 4.657 N pada lintasan dinamis, yang menunjukkan peningkatan kapabilitas dalam menahan gangguan eksternal dibandingkan dengan konfigurasi tanpa optimasi. Penelitian ini menyimpulkan bahwa optimasi orientasi pada setiap bicopter secara efektif menghasilkan sistem ACTS yang lebih stabil dan robust.
==========================================================================================================================================
An Aerial Cable-Towed System (ACTS) is a manipulator system that utilizes multiple Unmanned Aerial Vehicles (UAVs) to carry a payload. This research employs an ACTS configuration consisting of three bicopters, each equipped with a tiltrotor mechanism. The main challenge for this system is maintaining stability and performance against external disturbances, particularly due to load variations. Therefore, this study aims to optimize the anti-disturbance performance of the ACTS by maximizing the capacity margin metric through the optimization of the roll and pitch orientation angles of each bicopter.
The optimization methodology uses a Genetic Algorithm (GA), where the capacity margin index is the variable to be optimized, considering practical constraints such as maximum cable tension and system geometry. The optimization results successfully determined the optimal roll (α) and pitch (β) angle profiles, which are dynamic and sinusoidal with a ±20° limit. This configuration directly expands the Available Wrench Space (AWS), which significantly enhances the system's anti-disturbance capabilities. Quantitative analysis shows that this optimization improves the system's stability performance by 15.53% to 406.79% across various test scenarios. Furthermore, this optimization allows the system to achieve a maximum capacity margin (κ) of 4.657 N on a dynamic trajectory, indicating an enhanced capability to withstand external disturbances compared to the non-optimal configuration. This research concludes that the orientation optimization of each bicopter effectively yields a more stable and robust ACTS.
Actions (login required)
 |
View Item |