Analisis Kestabilan Dan Desain Kendali Pada Gerak Kapal Menggunakan Metode Lyapunov Dan Model Predictive Control (MPC)

Widiyanti, Putri Afiani (2019) Analisis Kestabilan Dan Desain Kendali Pada Gerak Kapal Menggunakan Metode Lyapunov Dan Model Predictive Control (MPC). Other thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

Text 06111540000015-Undergraduate_Thesis.pdf Restricted to Repository staff only Download (3MB)

Abstract

Trajectory tracking adalah salah satu masalah pada manuver kapal di perairan tenang untuk mengikuti referensi lintasan yang diberikan. Model matematika adalah representasi dari perilaku gerak kapal yang dibentuk untuk menentukan sistem kendali kapal agar mengikuti referensi yang diberikan. Metode kendali yang digunakan dalam menyelesaikan masalah ini adalah Model Predictive Control (MPC). Model matematika gerak kapal yang digunakan pada Tugas Akhir ini adalah model gabungan dari model dinamika dan kinematika kapal dengan mempertimbangkan dua derajat kebebasan, yaitu gerak sway dan yaw. Selanjutnya, analisis kestabilan untuk kendali MPC dilakukan dengan menggunakan metode kestabilan Lyapunov. Hasil simulasi menunjukkan bahwa dengan kendali Model Predictive Control (MPC), nilai error posisi dan sudut haluan kapal menuju nol. Berdasarkan nilai RMSE dari posisi dan sudut haluan kapal, nilai prediksi horizon terbaik diperoleh ketika nilainya 60. Selain itu, hasil analisis kestabilan Lyapunov untuk kendali MPC menunjukkan bahwa sistem bersifat stabil asimtotik.
==============================================================================================================================
Trajectory tracking is one of the challenges in ship maneuvering in calm water, aimed at following a given reference. A mathematical model represents the ship's motion behavior and is used to determine the ship's control system in order to follow the given reference. The control method used to address this problem is Model Predictive Control (MPC). The mathematical model of ship motion used in this final project combines the dynamic and kinematic models of the ship, considering two degrees of freedom, namely sway and yaw motion. Stability analysis for the MPC controller is then performed using the Lyapunov stability method. The simulation results show that with MPC, the error values of the position and ship heading angle converge to zero. Based on the RMSE values of the position and ship heading angle, the best prediction horizon is obtained when its value is 60. Additionally, the results of the Lyapunov stability analysis for MPC indicate that the system is asymptotically stable.

Item Type:	Thesis (Other)
Uncontrolled Keywords:	Metode model predictive control (MPC), pelacakan lintasan kapal, kestabilan Lyapunov, kestabilan kendali MPC
Subjects:	T Technology > TJ Mechanical engineering and machinery > TJ217.6 Predictive Control
Divisions:	Faculty of Mathematics and Science > Mathematics > 44201-(S1) Undergraduate Thesis
Depositing User:	Putri Afiani Widiyanti
Date Deposited:	06 Aug 2026 02:32
Last Modified:	06 Aug 2026 02:32
URI:	http://repository.its.ac.id/id/eprint/71352

Actions (login required)

View Item