Estimasi Kesalahan Aktuator pada Kapal Extended Corvette SIGMA Menggunakan Metode Adaptive Observer

Timbuleng, Nabilah Zahra Alviyanti (2026) Estimasi Kesalahan Aktuator pada Kapal Extended Corvette SIGMA Menggunakan Metode Adaptive Observer. Other thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

Text 5002221135-Undergraduate_Thesis.pdf - Accepted Version Restricted to Repository staff only Download (17MB) | Request a copy

Abstract

Kerusakan pada aktuator propeller dapat menyebabkan penurunan gaya dorong kapal sehingga memengaruhi respons gerak dan kemampuan manuver. Permasalahan ini sulit dideteksi secara langsung karena umumnya tidak tersedia sensor khusus untuk mengukur penurunan efektivitas propeller. Penelitian ini membahas estimasi kesalahan aktuator propeller pada kapal Extended Corvette SIGMA menggunakan metode Adaptive Observer. Model kapal yang digunakan merupakan model gerak 3-DOF yang mencakup gerak surge, sway, dan yaw. Model nonlinear kapal didiskritisasi dan dilinearisasi secara lokal sehingga diperoleh model diskrit Linear Time-Varying (LTV). Data yang digunakan merupakan data eksperimen Free Running Model (FRM) pada manuver turning dan zigzag dengan kondisi Normal, Rusak Kanan, Rusak Kiri, dan Rusak Keduanya. Output terukur yang digunakan oleh observer adalah posisi x, posisi y, dan sudut yaw ψ, sedangkan parameter kesalahan aktuator direpresentasikan oleh ˆθnP. Hasil penelitian menunjukkan bahwa metode Adaptive Observer mampu mengikuti tren utama output terukur pada kedua jenis manuver. Pada manuver turning, nilai rata-rata ˆθnP berada pada rentang 0,022682 sampai 0,080658, sedangkan pada manuver zigzag berada pada rentang 0,007514 sampai 0,012666. Nilai tersebut menunjukkan adanya penurunan pengaruh propeller terhadap dinamika kapal dan dimaknai sebagai parameter kesalahan aktuator yang ekuivalen terhadap model, bukan sebagai persentase kerusakan fisik propeller secara langsung.
=====================================================================================================================================
Faults in the propeller actuator can reduce ship thrust and affect maneuvering performance, yet they are difficult to identify directly because dedicated sensors for measuring propeller effectiveness are generally unavailable. This study investigates actuator fault estimation for an Extended Corvette SIGMA ship using an Adaptive Observer. A 3-DOF ship motion model covering surge, sway, and yaw is discretized and locally linearized into a discrete Linear Time-Varying (LTV) model. The data are obtained from two Free Running Model (FRM) experiments involving turning and zigzag maneuvers under right, left, and both propeller fault conditions. The results show that the observer is able to follow the main trends of the measured outputs, namely the x position, y position, and yaw angle ψ. For the turning maneuver, the RMSE ranges for x, y, and ψ are 0.018569–0.022591 m, 0.023865–0.026242 m, and 0.11232–0.128572 rad, respectively. For the zigzag maneuver, the corresponding RMSE ranges are 0.007042–0.007319 m, 0.015561–0.017473 m, and 0.00051262–0.000645 rad. The mean estimated actuator fault parameter ˆθnP ranges from 0.010242 to 0.080658 for the turning maneuver and from 0.007514 to 0.013092 for the zigzag maneuver. This parameter represents the equivalent loss of propeller effectiveness within the model and is not interpreted as a direct percentage of physical propeller damage.

Item Type:	Thesis (Other)
Uncontrolled Keywords:	Kesalahan Aktuator, Propeller, Adaptive Observer, Model 3-DOF, Free Running Model Actuator Fault, Propeller, Adaptive Observer, 3-DOF Model, Free Running Model.
Subjects:	Q Science > QA Mathematics Q Science > QA Mathematics > QA401 Mathematical models.
Divisions:	Faculty of Science and Data Analytics (SCIENTICS) > Mathematics > 44201-(S1) Undergraduate Thesis
Depositing User:	Nabilah Zahra Alviyanti Timbuleng
Date Deposited:	31 Jul 2026 01:34
Last Modified:	31 Jul 2026 01:34
URI:	http://repository.its.ac.id/id/eprint/139450

Actions (login required)

View Item