6 Bab II Tinjauan Pustaka II.1 Dinamika Quadrotor Quadrotor adalah salah satu jenis robot terbang dengan 4 motor. Kelebihan quadrotor ada pada kemampuan manuvernya yang memungkinkan untuk bergerak leluasa di udara. Pergerakan quadrotor dapat dikendalikan dengan kontrol manual menggunakan kendali jarak jauh atau dengan sebuah sistem kontrol otomatis. Pengendalian pergerakan quadrotor dengan sistem kontrol otomatis memerlukan sebuah dinamika yang menggambarkan karakter dari quadrotor atau dinamika quadrotor. Dinamika quadrotor Kucherov dkk. (2021) dapat diidentifikasi berdasarkan earth frame (EF) dan body frame (BF) seperti yang ditunjukkan Gambar II.1. EF adalah sistem posisi tetap (:;F:,F, 7;�6:P;�6:P;E, å�6:P;3E@Q$ 8:P;. (II.20) �7:P;L 5 à Q$ 6:P; (II.21) Jika diberikan kondisi �:r; dan momen Q 6, maka posisi �:P; dapat diketahui dengan melakukan 2 kali integrasi: �:P;L�:r;E 5 à Q$ 6:P;@P 6 (II.22) Demikian juga dengan posisiö:P;��:P;. Kemudian Rafifandi dkk. (2019) menyederhanakan persamaan dinamika kecepatan diatas dengan pendekatan First Order Process with Time Delay (FOPTD) seperti yang ditunjukkan pada persamaan (II.23) dengan - penguatan, P × waktu tunda dan � konstanta waktu. ):O;L - ìO E s A . ç Ïæ (II.23) 10 Performa dari hasil identifikasi dengan pendekatan FOPTD ditentukan dengan menghitung nilai Sum of Squared Error (SSE) yang di tunjukkan pada persamaan (II.24). T Ü adalah nilai hasil akuisisi data dan T Ý merupakan hasil pendekatan dengan FOPTD. Nilai SSE yang semakin kecil akan semakin baik performanya sehingga model FOPTD akan semakin mendekati nilai aktualnya. 55' L�:T ÜFT Ý; 6á ÜáÝ@5 (II.24) II.2 Pengontrol Proporsional Derivatif (PD) Pengontrol PD adalah salah satu dari kontrol klasik. Pengontrol tersebut merupakan kombinasi antara pengontrol proporsional dan derivatif. Pada Ogata (2010) pengontrol proporsional adalah sebuah pengontrol yang memiliki penguat proporsional (- É). Pengontrol ini dapat memengaruhi waktu naik dan waktu tunak. Hubungan antara - É dengan galat dari sistem kalang tertutup ditunjukkan pada persamaan (II.25). Q:P;L- ÉA:P; (II.25) Q:P; adalah keluaran pengontrol dan A:P; adalah galat pada domain waktu. Kemudian pengontrol derivatif memiliki waktu derivatif yaitu 6 ½. Pengontrol ini hanya akan memberikan keluaran Q:P; jika ada perubahan nilai A:P; pada sistem kalang tertutup seperti yang ditunjukkan pada persamaan (II.26). Q:P;L- ÉA:P;E- É6 × ��:�; ×ç (II.26) Pengontrol derivatif umumnya dipakai untuk mempercepat respon awal suatu sistem, tapi tidak memperkecil kesalahan pada keadaan tunaknya. Kerja pengontrol derivatif hanya efektif pada lingkup yang sempit, yaitu pada periode peralihan. Oleh karena hal tersebut pengontrol derivatif tidak pernah digunakan tanpa ada pengontrol lainnya. 11 II.3 Pemimpin Pengikut (P-P) Kontrol formasi adalah sebuah sistem pengendalian untuk sekelompok robot tanpa awak. Salah satu jenis kontrol formasi yang mayoritas dikembangkan khususnya untuk sekelompok quadrotor beberapa tahun terakhir adalah P-P. P-P adalah kontrol formasi yang menjadikan salah satu anggota dalam kelompok robot tanpa awak menjadi pimpinan kelompok. Pimpinan kelompok tersebut bertugas mengarahkan anggota yang lain dalam kelompok untuk menyelesaikan tugas yang diberikan. Jasim dan Gu (2019) mengembangkan pengontrol regulator kuadratik linear (RKL) dengan metode iteratif (iRKL) untuk menyelesaikan masalah pada P-P. Skema kontrol kalang tunggal digunakan pada simulasi tersebut untuk menemukan gaya dorong dan torsi total untuk P-P. Hasil simulasi yang didapat adalah peningkatan pada akurasi pelacakan, kecepatan mendeteksi jalur yang diinginkan dan menjaga jarak antara pemimpin dan pengikut. Hal ini disebabkan iRKL memperbaharui penguatan pengontrol pada setiap langkah waktu sedangkan RKL hanya memiliki satu penguatan pengontrol pada saat melayang. Studi selanjutnya adalah menguji pengontrol yang diusulkan pada quadrotor nyata untuk membuktikan kinerja. Mahfouz dkk. (2019) merumuskan strategi perputaran untuk menyelesaikan masalah pada kesalahan pemimpin dalam struktur P-P. Strategi perputaran P-P memberikan selang waktu yang sama untuk setiap agen dalam tim dan jadwal serial untuk pelatihan kepemimpinan. Penjadwalan strategi yang diusulkan memungkinkan semua agen pada tim untuk menyelesaikan misi mereka tanpa kegagalan. Algoritma yang dibuat mengkonfigurasi ulang formasi P-P sesuai dengan jumlah agen yang sehat. Hasil simulasi yang dilakukan membuktikan keberhasilan strategi perputaran P-P untuk 3 agen kemudian 2 agen diantaranya mengalami kesalahan sehingga menyisakan 1 agen yang sehat. Simulasi tersebut juga membuktikan strategi yang diusulkan menjamin kelangsungan, stabilitas, robas, konvergensi dan keamanan dari kooperatif otonom quadrotor.