Optimasi PID-Sliding Mode Control Dengan Genetic Algorithm Pada Pengembangan Sistem Kendali Gerak Autonomous Surface Vehicle

Fadhok, M. Izzul (2022) Optimasi PID-Sliding Mode Control Dengan Genetic Algorithm Pada Pengembangan Sistem Kendali Gerak Autonomous Surface Vehicle. Masters thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

Text 6007201049-Master_Thesis.pdf - Accepted Version Restricted to Repository staff only until 1 October 2024. Download (5MB) | Request a copy

Abstract

Salah satu topik pengembangan Autonomous Surface Vehicle (ASV) yang banyak dibahas dalam berbagai penelitian adalah pengendalian gerak atau Motion control. Motion control atau kendali gerak selalu menjadi tantangan tersendiri pada ASV disaat menjalankan suatu misi. Motion control terdiri dari Ship Speed control dan Course Control ASV yang telah dilengkapi GPS dan Gyro yang digunakan untuk mengetahui lokasi, koordinat, dan gerak dinamis, masih belum cukup digunakan untuk membantu dalam proses automatisasi kapal. Motion control mempunyai andil yang cukup signifikan agar ASV mampu bergerak sesuai dengan rute yang diinginkan dan dapat menjaga stabilitas manouver saat ada gangguan disekitarnya. Salah satu cara untuk meningkatkan kemampuan geraknya, ASV harus di modelkan terlebih dahulu kemudian mendesain sistem kendali geraknya. Pada penelitian ini akan memodelkan kendali gerak dari ASV menggunakan model dari Blanke untuk Speed dan model Nomoto untuk sistem manuvernya, selanjutya dilakukan sebuah langkah perancangan sistem pengendali gerak dari ASV dengan menggunakan metode PID dan Sliding Mode Control (SMC). Penelitian ini bertujuan untuk mengoptimasi parameter PID dan SMC dengan menggunakan Algoritma Genetika agar hasil yang didapatkan sesuai dengan desain performa yang diinginkan, kemudian setelah parameter kendali telah ditentukan, akan dilakukan sebuah eksperimen dengan model ASV sebagai proses validasi. Hasil yang di dapatkan dari simulasi numerik bahwa sistem kendali Gerak PID mendapatkan hasil performa terbaik dari segi performa dibandingkan kendali SMC, dengan respon waktu pada sistem speed dan manuver ASV yaitu mencapai settling time 7,5 s dan 1,99 s dengan 0% overshoot, 0% error steady state. Hasil yang di dapatkan pada saat eksperimen juga cukup baik pada sistem speed kapal yang mampu mencapai set point yang ditentukan, sedangkan dari sistem manuver pada eksperimen mendapatkan hasil yang kurang memuaskan untuk kedua metode pengendali.
================================================================================================================================
One of the development topics of Autonomous Surface Vehicle (ASV) that is widely discussed in various studies is motion control. Motion control has always been a challenge for ASVs when carrying out a mission. Motion control consists of Ship Speed control and Course Control ASV which has been equipped with GPS and Gyro which is used to determine the location, coordinates, and dynamic motion, it is still not used enough to assist in the ship automation process. Motion control has a significant contribution so that the ASV is able to move according to the desired route and can maintain maneuvering stability when there are disturbances around it. One of the ways to improve its movement ability, ASV must be modeled first and then designed the motion control system. In this study, we would model the motion control of the ASV using Blanke's model for Speed and Nomoto's model for the maneuvering system, then a design step for the ASV's motion control system used the PID and Sliding Mode Control (SMC) methods. This study aims to optimize the PID and SMC parameters using a Genetic Algorithm so that the results obtained are in accordance with the desired performance design, then after the control parameters have been determined, an experiment with the ASV model would be carried out as a validation process. The results obtained from the numerical simulation show that the PID Motion control system got the best performance in terms of performance compared to SMC control, with the response time of the ASV speed and maneuver system reaching a settling time of 7.5 s and 1.99 s with 0% overshoot, 0% steady state error. The results obtained during the experiment were also quite good on the ship speed system which was able to reach the specified set point, while the maneuvering system in the experiment obtained unsatisfactory results for both control methods.

Item Type:	Thesis (Masters)
Additional Information:	RTM 629.89 Fad o-1 2022
Uncontrolled Keywords:	Autonomous Surface Vehicle, Algoritma Genetika, Course Control, Maneuver, Nomoto, Motion control, PID, Ship Speed control, Sliding mode control.
Subjects:	T Technology > TJ Mechanical engineering and machinery > TJ223 PID controllers
Divisions:	Faculty of Industrial Technology and Systems Engineering (INDSYS) > Mechanical Engineering > 21101-(S2) Master Thesis
Depositing User:	Anis Wulandari
Date Deposited:	13 Jun 2023 09:01
Last Modified:	13 Jun 2023 09:01
URI:	http://repository.its.ac.id/id/eprint/98110

Actions (login required)

View Item