Perpustakaan Digital ITB

Quadrotor merupakan salah satu tipe wahana nirawak melayang yang memiliki empat buah rotor untuk melakukan manuver yang membuatnya dapat bergerak dengan memiliki enam derajat kebebasan. Hal ini membuat quadrotor memiliki sifat yang lebih lincah dibandingkan tipe wahana nirawak lainnya. Tantangan utama dalam pengembangan quadrotor adalah desain dan implementasi sistem kontrol yang tepat. Sistem kontrol yang tidak tepat dapat menghasilkan respon yang buruk dan dapat merusak quadrotor. Pada penelitian ini, dilakukan pengembangan simulator hardware in the loop (HIL) sebagai metode dalam mendesain sistem kontrol secara langsung pada flight controller tanpa merusak quadrotor secara langsung. Selain itu, akan diimplementasi sistem kontrol model prediksi pada quadrotor menggunakan simulator HIL yang sudah dikembangkan. Penelitian dimulai dengan pengembangan simulator HIL untuk wahana quadrotor yang terdiri dari identifikasi dinamika sistem quadrotor, perancangan simulator HIL, dan integrasi serta validasi dari simulator HIL. Model dinamika quadrotor telah diidentifikasi dengan akurasi sebesar (24,96%;21,06%;25,94%) pada data validasi. Model dinamika juga telah diintegrasi pada simulator HIL yang telah dirancang pada aplikasi simulink dengan waktu cacah sebesar 0,01 detik. Adapun akurasi simulator HIL dalam menyimulasikan dinamika quadrotor ialah sebesar (23,74%; 5,79%; 5,86%). Sistem kontrol model prediksi telah dirancang sebagai pengganti sistem kontrol kecepatan yang sudah tertanam pada perangkat keras pengontrol pixhawk. Performa pengontrol MPC akan diuji dalam bermanuver lincah dengan sistem penjejak jalur berbasis medan vektor dan pemisahan transisi yang telah dibuat. Pengontrol MPC dapat menghasilkan kecepatan maksimal yang lebih besar dibandingkan pengontrol PID. Pengontrol MPC juga menghasilkan nilai kesalahan penjejakan yang lebih kecil dibandingkan pengontrol PID dengan sistem penjejakan berbasis medan vektor. Kata kunci: Quadrotor, Hardware-in-the-Loop (HIL), pixhawk, simulation, flight controller