Setiawan, Fachruddin Ari (2019) Pemodelan Dinamik dan Pengaturan Unmanned Surface Vehicle. Undergraduate thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.
Preview |
Text
07111540000093-Undergraduate_Theses.pdf Download (2MB) | Preview |
Abstract
Unmanned Surface Vehicle atau USV adalah kapal tanpa awak yang bisa bergerak tanpa nahkoda, bergerak akibat gaya dorong yang dihasilkan oleh mesin thruster dan dapat berbelok akibat adanya sudut defleksi kemudi. USV memiliki 6 Degreee of Freedom (derajat kebebasan) yang merupakan sistem non-linear yang dapat didekati dengan model non-linear 3 derajat kebebasan. Pemodelan dinamik USV bertujuan untuk mendapatkan model dan parameter USV yang nantinya dapat dipergunakan untuk kepentingan penelitian dan penerapan metode pengaturan. Untuk dapat memodelkan USV yang merupakan sistem non-linier, digunakan metode estimasi parameter non-linear least square Levenberg-Marquardt. Pengaturan USV bertujuan untuk mengendalikan kecepatan pada sumbu x dan kecepatan rotasi pada sumbu yaw body-frame sehingga pergerakan USV bisa dikendalikan. Digunakan kontroler proportional integral untuk dapat mengendalikan pergerakan USV dan mempercepat respon kecepatan surge dan yaw rate. Hasil validasi parameter menunjukkan bahwa metode pemodelan dinamik USV menghasilkan parameter yang mendekati parameter USV sebenarnya dengan nilai RMSE 0,0789 pada percepatan sumbu x, 0,1742 pada percepatan sumbu y, dan 0,3601 pada percepatan rotasi sumbu yaw. Hasil pengujian kontroler menunjukkan bahwa kontroler hasil desain dapat mengatur kecepatan sumbu x dan kecepatan rotasi sumbu yaw dan sesuai dengan spesifikasi time constant yang diinginkan yaitu 2 detik untuk kecepatan surge dan 0,5 detik untuk kecepatan yaw dan menghasilkan nilai 0 untuk error steady state kedua kecepatan.
============================================================================================
Unmanned Surface Vehicle or USV is ship that can moving without human to drive it, USV can moving because the thrust force from thruster machine and can turning because the deflection angle of rudder. USV has 6 degree of freedom which are non-linear system that can be approached with 3 degree of freedom non-linear system. The purpose of dynamic modeling of USV is to achieve the models and parameters of real USV that can be used for research interest or being the object of control methods application. Non-linear least square Levenberg-Marquardt method can be used to achieve the estimated parameter of USV which is non-linear system. The purpose of controlling USV are to control the surge velocity and yaw rate in the body-frame of the USV so we can control the movement of the USV. Proportional integral controller can be used to control the velocity and to speed up the response speed of the USV’s velocity. Parameters validation results show that the dynamic modeling methods generate the parameters that nearly equal with the true parameters with the RMSE value of 0.0789 in x-axis acceleration, 0.1742 in y-axis acceleration, and 0.3601 in yaw-axis acceleration. The result of controller testing show that the designed controller can adjust the surge velocity and yaw rate and fit the time constant controller design specification, that 2 second for surge velocity and 0.5 second for yaw rate. And the testing show that the response have 0 steady state errors.
| Item Type: | Thesis (Undergraduate) |
|---|---|
| Uncontrolled Keywords: | USV, Mesin Thruster, Kemudi, Pemodelan Dinamik, Non-Linear Least Square, Kontroler Proportional Integral, RMSE. |
| Subjects: | T Technology > TJ Mechanical engineering and machinery > TJ223 PID controllers T Technology > TK Electrical engineering. Electronics Nuclear engineering U Military Science > UG1242 Drone aircraft--Control systems. (unmanned vehicle) |
| Divisions: | Faculty of Electrical Technology > Electrical Engineering > 20201-(S1) Undergraduate Thesis |
| Depositing User: | Fachruddin Ari Setiawan |
| Date Deposited: | 20 Mar 2023 06:19 |
| Last Modified: | 20 Mar 2023 06:19 |
| URI: | http://repository.its.ac.id/id/eprint/63707 |
Actions (login required)
 |
View Item |