Winoto, Bil Febrian (2017) Pemodelan dan Perancangan Pengendali Online Dynamic Set-point Weighting PID untuk Remote Control Weapon Station (RCWS) 12,7 mm. Undergraduate thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.
Preview |
Text
2113100064-Undergraduate_Theses.pdf Download (2MB) | Preview |
Abstract
Sebuah negara tidak akan mampu mempertahankan kemerdekaan tanpa menjaga kedaulatan didalam wilayahnya. Salah satu upaya mencapai kedaulatan adalah melalui angkatan bersenjata untuk menjaga wilayah dan keselamatan rakyatnya dari berbagai ancaman, baik dalam maupun luar negeri. Tentara Republik Indonesia (TNI) merupakan angkatan bersenjata Republik Indonesia (RI). TNI berfungsi sebagai penangkal setiap ancaman militer dan bersenjata dan pemulih kondisi keamanan negara yang terganggu akibat kekacauan keamanan. TNI tentu memerlukan persenjataan terbaik untuk menjalankan tugasnya. Remote Controlled Weapon Station (RCWS) merupakan salah satu bentuk peralatan modern yang bertujuan menunjang kinerja angkatan bersenjata.
Penelitian ini membuat model kinematik dari sistem diperoleh dengan menggunakan metode inverse kinematics. Parameter DH dapat digunakan untuk menentukan parameter desain yang diperlukan dalam penentuan model kinematik. Pemodelan kinematik akan menghasilkan model kinematik dan matriks Jacobian. Persamaan gerak yang diperoleh diolah menjadi model dinamik dengan formulasi Lagrangian dan direpresentasikan dengan state space. Model dari sistem kemudian dikendalikan dengan pengendali PID dan Online Dynamics Set Point Weigthing PID (ODSPW-PID). Performa keduanya dibandingkan untuk menentukan pengendali yang lebih unggul untuk aplikasi pada sistem RCWS. Pengendali harus memiliki settling time kurang dari 2 sekon, overshoot kurang dari 20 persen, dan root mean square error kurang dari 0,01 radian (0,573 derajat).
Hasil keluaran dari simulasi kedua pengendali adalah grafik respon. Grafik tersebut akan dianalisa untuk mengetahui performa dari pengendali. Pengendali ODSPW PID memiliki settling time lebih kecil dibanding pengendali PID, dengan selisih 50,23% untuk gerakan azimut dan 57,56% untuk gerakan elevasi. Pengendali ODSPW PID memiliki overshoot lebih rendah dibandingkan pengendali PID, dengan 86,78% lebih rendah untuk gerakan azimut dan 69,80% lebih rendah untuk gerakan elevasi. Pengendali PID memiliki root mean square error lebih rendah 29,15% dibanding pengendali ODSPW PID untuk gerakan azimut dan 22,82% lebih rendah untuk gerakan elevasi.
Hasil pengujian keterkendalian dan keteramatan membuktikan bahwa model dari sistem yang diperoleh dapat diamati dan dikendalikan.
===================================================================================================
A nation would not be able to protect its independence without defending its sovereignity. One way to defend it is through armed forces, to protect a nation exsistance and its people from many threats, both domestic and foreign threats. Tentara Republik Indonesia (TNI) is one of Indonesia armed forces. TNI function as a repellant from every military and armed threat and to restore the nation’s condition which is distorted caused by security chaos. TNI needs for the best available weaponary to do its tasks. Remote Controlled Weapon Station (RCWS) is a modern combat weaponary which should be able to support TNI operations.
This research will build a model of the system through inverse kinematics method. DH parameter will be used to represent design parameter used for kinematic modelling. Kinematic modelling will generate a kinematic model and Jacobian matriks. The equation of of motion will be processed to become dynamic model with Lagrangian formulae. Then, it will be represented with state space. The obtained system model will be controlled using PID controller and Online Dynamics Set-point Weighting PID (ODSPW-PID). The performance of both controllers will be compared to determine which one is more suitable for the application. The controller should have settling time less than 2 seconds, percentage overshoot less than 20%, and root mean square error less than 0,01 radians (0,573 degree).
The outcome of the controller simulation is response graph. The graph will be analyzed to know the performace of the controllers. ODSPW PID controller have smaller settling time compared to PID controller, 50,23% faster for azimut movement and 57,56% faster for elevation movement. ODSPW PID controller have an advantage in percentage overshoot, in which its percentage is 86,78% lower than PID controller for azimut movement and 69,80 % lower than PID controller for elevation movement. PID controller has 29,15% lower root mean square error for azimut movement compared to ODSPW controller and 22,82% lower root mean square error for elevation movement compared to ODSPW controller.
The result of controllability and observability test prove that the model of the system is controllable and observable.
| Item Type: | Thesis (Undergraduate) |
|---|---|
| Additional Information: | RSM 620.46 Win p-1 |
| Uncontrolled Keywords: | RCWS, Manipulator, Inverse Kinematics, Formulasi Lagrangian, State Space, Analisis Regresi, optimasi GRG, Online Dynamics Set Point Weigthing PID, Lie Bracket, Lie Derivative, Sistem Non-linier |
| Subjects: | T Technology > TJ Mechanical engineering and machinery > TJ223 PID controllers U Military Science > U Military Science (General) |
| Divisions: | Faculty of Industrial Technology > Mechanical Engineering > 21201-(S1) Undergraduate Thesis |
| Depositing User: | Bill Febrian Winoto |
| Date Deposited: | 01 Oct 2019 01:15 |
| Last Modified: | 01 Oct 2019 01:16 |
| URI: | http://repository.its.ac.id/id/eprint/45817 |
Actions (login required)
 |
View Item |