Perpustakaan Digital ITB

Swarm quadrotor digunakan dalam berbagai aplikasi, termasuk kondisi quadrotor perlu menjaga jarak yang dekat satu sama lain. Namun, penggunaan swarm quadrotor dalam jarak dekat menghadirkan tantangan terkait interaksi aerodinamika yang dapat mempengaruhi kinerja, stabilitas, dan keamanan quadrotor. Penelitian ini berfokus untuk mengembangkan sistem kontrol pergerakan yang memungkinkan quadrotor dalam swarm untuk terbang dalam jarak yang dekat tanpa mengalami penyimpangan signifikan. Pada penelitian ini digunakan dua buah quadrotor untuk mengaktualisasikan formasi swarm quadrotor. Pembagiannya adalah salah satu sebagai quadrotor utama dengan pengontrol dan yang lain sebagai sumber gangguan udara. Penelitian melibatkan pemodelan pergerakan quadrotor dan gangguan udara, penggunaan algoritma kontrol umpan balik PID, simulasi pada MATLAB dan implementasi pada dua unit quadrotor. Untuk merancang sistem kontrol pergerakan, diperlukan sistem pemosisian quadrotor. Pemosisian dilakukan dengan menggunakan karpet mat berisi gambar marka untuk acuan posisi yang akan dibaca oleh kamera bawah quadrotor. Dalam implementasi, pengiriman gambar posisi oleh kamera terdapat latency yang diatasi dengan merancang estimator posisi terkini. Estimator posisi terkini berhasil mengestimasi posisi terkini quadrotor dengan RMSE 12,6 cm yang lebih baik dari penelitian sebelumnya yaitu RMSE 115 cm (2019) dan RMSE 74 cm (2022). Pemodelan sistem quadrotor meliputi karakteristik kecepatan dengan respons step, karakteristik posisi dengan respons ramp, dan pola pengaruh gangguan angin untuk pergerakan quadrotor. Sistem kontrol diimplementasikan pada quadrotor dan dilakukan tiga pengujian meliputi pengujian awal, pengujian statis dan pengujian dinamis Berdasarkan pengujian awal, sistem akan sulit dikontrol bila tidak menggunakan estimator posisi karena waktu tunda yang cukup besar. Berdasarkan pengujian statis, didapatkan jarak minimum antara quadrotor yang bisa ditangani oleh pengontrol sedekat 90 cm. Pada pengujian utama atau dinamis, sistem dengan pengontrol memiliki nilai RMSE 11,9 cm dan maksimum overshoot 26,3 cm. Kata kunci: quadrotor, sistem pemosisian, kontrol pergerakan, gangguan udara.