Perpustakaan Digital ITB

Quadcopter merupakan salah satu teknologi UAV (Unmanned Aerial Vehicle) yang memiliki dinamika nonlinear kompleks dan memerlukan sistem kontrol yang handal untuk menjaga kestabilan serta responsivitasnya. Penelitian ini bertujuan untuk mengevaluasi performa kontrol PID (Proportional-Integral-Derivative) pada posisi sumbu X, Y, dan Z (altitude) quadcopter menggunakan metode closed-loop tuning seperti Ziegler-Nichols, Cohen-Coon, Tyreus-Luyben, Åström-Hägglund, dan IMC-Based PID. Proses penelitian menggunakan model Quadcopter Toolbox MATLAB PX4 Support Hardware, Simulink dan simulator jMAVsim dengan integrasi kontrol PID untuk berbagai metode tuning. Parameter tuning diperoleh melalui pengujian osilasi kritis untuk menentukan nilai optimal Kp, Ki, dan Kd. Performa setiap metode dibandingkan berdasarkan empat kriteria evaluasi: rise time, settling time, overshoot, dan steady-state error. Hasil simulasi menunjukkan perbedaan signifikan antara metode tuning PID. Åström-Hägglund memberikan performa terbaik secara keseluruhan dengan rise time cepat, settling time singkat, overshoot rendah, dan steady-state error minimal. Cohen-Coon menunjukkan keseimbangan antara respons cepat dan stabilitas, meskipun masih terdapat steady-state error kecil. IMC-Based PID unggul dalam rise time tercepat, namun memiliki steady-state error yang lebih besar dibandingkan metode lainnya. Ziegler-Nichols memberikan respons cepat, tetapi overshoot tinggi dan waktu stabil lama, yang kurang cocok untuk sistem dinamis seperti quadcopter. Tyreus-Luyben memiliki performa terburuk dengan rise time lambat, overshoot tinggi, dan waktu stabil yang sangat lama. Kesimpulan penelitian ini menunjukkan bahwa Åström-Hägglund merupakan metode paling optimal untuk kontrol posisi quadcopter pada sumbu X, Y, dan Z, karena menghasilkan respons yang cepat, stabil, dan akurat. Rekomendasi untuk pengembangan lebih lanjut meliputi implementasi pada sistem quadcopter fisik, optimasi parameter menggunakan metode heuristik, dan pengujian dalam kondisi gangguan eksternal untuk meningkatkan adaptivitas sistem.