Perancangan Sistem Kendali pada Hexacopter Cargo Menggunakan Metode Linear Quadratic Gaussian (LQG)

Fitri, Sulis Rizkiatul (2024) Perancangan Sistem Kendali pada Hexacopter Cargo Menggunakan Metode Linear Quadratic Gaussian (LQG). Masters thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

Text 6002221021-Master_Thesis.pdf - Accepted Version Restricted to Repository staff only Download (4MB) | Request a copy

Abstract

Hexacopter Cargo adalah jenis UAV enam rotor yang biasa digunakan untuk pengiriman kargo karena stabilitasnya yang lebih baik dan kontrol yang efektif. Namun Hexacopter cargo juga memiliki ketidakpastian dan kompleksitas dalam pengoperasiannya, sehingga diperlukan sistem kontrol yang robust. Salah satu metode kontrol robust adalah Linear Quadratic Gaussian (LQG). Metode Linear Quadratic Gaussian (LQG) menggabungkan antara metode Linear Quadratic Regulator (LQR) dan Kalman Filter. Pada tesis ini, Model Hexacopter Cargo yang telah dilinierkan bersifat stabil dan terkontrol, sehingga memungkinkan dilakukan pengendalian untuk mendapatkan respon sistem yang lebih baik dan mencapai titik referensi yang diinginkan. Sistem ini juga bersifat teramati, memungkinkan penggunaan estimator untuk mengurangi biaya dan waktu yang dibutuhkan dalam pengukuran. Simulasi dilakukan dengan dua skenario yaitu tanpa gangguan dan dengan gangguan, dimana massa beban divariasikan dari 0,5 kg hingga 7,5 kg dengan waktu pengamatan selama 10 detik. Pada simulasi tanpa gangguan diperoleh posisi x,y,z dan sudut roll, pitch, dan yaw berhasil mencapai dan stabil di sekitar nilai referensi. Simulasi dengan gangguan pada sistem menggunakan random number dan step time. Saat kendali diberi gangguan berupa random number, hasil kendali LQG pada posisi x,y,z, sudut roll, dan pitch menunjukkan hasil yang cukup baik karena masih berada di sekitar nilai referensi. Namun, sudut yaw mengalami osilasi yang cukup besar metode ini tidak robust untuk sudut yaw saat diberi gangguan berupa random number. Sedangkan saat kendali diberi gangguan berupa step time, hasil kendali LQG pada posisi x,y,z, sudut roll, pitch, dan yaw menunjukkan hasil sangat baik karena bisa kembali stabil di sekitar nilai referensi. Sehingga metode ini robust ketika diberi gangguan berupa fungsi step. Perubahan nilai massa beban ternyata mempengaruhi posisi Z dan kecepatan Z. Semakin besar massa beban, semakin lambat kecepatannya dan semakin lama waktu yang dibutuhkan untuk stabil di sekitar nilai referensi.
==========================================================================
Hexacopter Cargo is a type of six-rotor UAV commonly used for cargo delivery because of its greater stability and effective control. Hexacopter also has uncertainty and complexity in its operation, so robust control system is needed. One of the robust control methods is Linear Quadratic Gaussian (LQG). This method combines the LQR and Kalman filter. In this study, the linearized Cargo Hexacopter Model is stable and controlled, allowing control to get a better system response and reach the desired reference point. The system is also observable, allowing the use of estimators to reduce the cost and time required in measurements. Simulations are run with two scenarios, no disturbance and with disturbance, where the load mass is varied from 0.5 kg to 7.5 kg with an observation time of 10 seconds. In simulation without disturbance, it’s obtained that the position of

Item Type:	Thesis (Masters)
Uncontrolled Keywords:	Hexacopter Cargo, robust, Linear Quadratic Gaussian, referensi, gangguan, Hexacopter Cargo, robust, Linear Quadratic Gaussian, reference, disturbance.
Subjects:	Q Science > QA Mathematics > QA401 Mathematical models. T Technology > T Technology (General) > T57.62 Simulation U Military Science > UG1242 Drone aircraft--Control systems. (unmanned vehicle)
Divisions:	Faculty of Science and Data Analytics (SCIENTICS) > Mathematics > 44101-(S2) Master Thesis
Depositing User:	Sulis Rizkiatul Fitri
Date Deposited:	07 Aug 2024 22:45
Last Modified:	07 Aug 2024 22:45
URI:	http://repository.its.ac.id/id/eprint/111485

Actions (login required)

View Item