Perancangan Sistem Kendali Kemudi Kapal Menggunakan Kontrol PID Dengan Metode Tuning Genetic Algorithm

Wiraputra, Agra Satya (2019) Perancangan Sistem Kendali Kemudi Kapal Menggunakan Kontrol PID Dengan Metode Tuning Genetic Algorithm. Undergraduate thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

[img] Text
04211540000083-Undergraduate_Theses.pdf - Accepted Version
Restricted to Repository staff only until 1 October 2023.

Download (1MB) | Request a copy

Abstract

Sistem kemudi kapal adalah sebuah sistem yang bertanggung jawab terhadap kemudi atau gerak dari sebuah kapal. Dalam praktiknya, sistem kemudi tersebut dapat dilakukan secara otomatis. Untuk melakukan hal tersebut, dibutuhkan sebuah sistem kontrol yang dapat menjaga kondisi dari kemudi kapal. Sistem kontrol berbasis PID (Proportional, Integral and Derivative) dapat menjadi salah satu pilihan untuk melakukan kontrol tersebut. Untuk bisa mendapatkan respon sistem terhadap pemberian kontroler PID, perlu dilakukan sebuah pemodelan matematika terhadap plant (kapal) dan aktuator (rudder). Pemodelan yang digunakan untuk kapal adalah model Nomoto, dimana pada model Nomoto hasil akhir yang didapatkan adalah berupa fungsi transfer. Untuk rudder, tipe yang digunakan adalah tipe Van Amerongen. Metode tuning yang digunakan pada tugas akhir ini adalah tuning Ziegler-Nichols dan Genetic Algorithm. Genetic Algorithm menjadi sebuah metode optimasi sehingga bisa didapatkan hasil respon yang lebih baik. Metode tuning Genetic Algorithm yang dilakukan adalah berbasis Real Coded atau Real Coded Genetic Algorithm (RCGA). Fungsi objektif yang digunakan adalah Mean Square Error (MSE). Pada tugas akhir ini dilakukan juga perbandingan antara hasil dari tuning Ziegler-Nichols dengan tuning Genetic Algorithm. Simulasi yang dilakukan adalah berupa simulasi sistem kendali heading pada setpoint 20˚ dan zig-zag 10˚. Berdasarkan simulasi didapatkan respon hasil tuning Ziegler-Nichols memiliki delay time = 1.1351 detik, rise time = 1.7164 detik, peak time = 3.2832 detik, máximum overshoot = 82.627% dan settling time = 40.1754 detik, sedangkan respon hasil tuning Genetic Algorithm memiliki delay time = 0.9711 detik, rise time = 2.1352 detik, peak time = 4.2199 detik, máximum overshoot = 21.03%, dan settling time = 10.7 detik. Apabila dibandingkan hasil dari tuning Genetic Algorithm menghasilkan respon yang lebih baik. ================================================================================================ Ship steering system is a system that is responsible for the movement of a ship. In practice, steering system can be run automatically. To do that, a control system is needed to ensure the condition of the ship steering. A PID (Proportional, Integral and Derivative) based control system can be used for the control system. To get the response of the system when using PID controller, mathematic modelling of the plant (ship) and the actuator (rudder) needs to be done. The modelling method which is used in this thesis is Nomoto model for the ship and Van Amerongen for the rudder type. In this thesis, Ziegler-Nichols tuning and Genetic Algorithm tuning will be used as an optimization method to get better response. The Genetic Algorithm that is used is a Real Coded Genetic Algorithm (RCGA). Mean Square Error (MSE) is used as the objective function for the Genetic Algorithm. In this thesis, a comparison between the result of Ziegler-Nichols tuning and Genetic Algorithm tuning is discussed. The simulation is done with setpoint 20˚ and 10˚ zig-zag test. From the simulation, the response of Ziegler-Nichols tuning has a delay time of 1.1351 seconds, rise time of 1.7164 seconds, peak time of 3.2832 seconds, maximum overshoot of 82.627% and a settling time of 40.1754 seconds. For the Genetic Algorithm tuning, the response has delay time of 0.9711 seconds, rise time of 2.1352 seconds, peak time of 4.2199 seconds, maximum overshoot of 21.03% and a settling time of 10.7 seconds. From the results of the system response, it can be seen that the Genetic Algorithm tuning has a better result compared to the Ziegler-Nichols tuning.

Item Type: Thesis (Undergraduate)
Additional Information: RSSP 629.89 Wir p-1 2019
Uncontrolled Keywords: sistem kemudi, genetic algorithm, ziegler-nichols, pid
Subjects: T Technology > TJ Mechanical engineering and machinery > TJ223 PID controllers
V Naval Science > V Naval Science (General)
Divisions: Faculty of Marine Technology (MARTECH) > Marine Engineering > 36202-(S1) Undergraduate Thesis
Depositing User: Agra Satya Wiraputra
Date Deposited: 07 Dec 2021 07:16
Last Modified: 07 Dec 2021 07:16
URI: https://repository.its.ac.id/id/eprint/61791

Actions (login required)

View Item View Item