Perpustakaan Digital ITB

Quadrotor merupakan kendaraan udara otonom yang banyak digunakan dalam berbagai aplikasi, mulai dari pemetaan hingga pemantauan lingkungan. Salah satu tantangan utama dalam pengembangannya adalah merancang pengontrol yang mampu melakukan penjejakan jalur secara waktu nyata. Dynamic Window Approach (DWA) merupakan algoritma perencanaan jalur sekaligus penghindaran rintangan yang dapat menghasilkan jalur secara waktu nyata. Namun, untuk menjejaki jalur yang dihasilkan DWA secara akurat, dibutuhkan pengontrol yang andal. Salah satu metode yang dapat digunakan adalah Model Predictive Control (MPC), yaitu metode kontrol berbasis model yang memprediksi perilaku sistem untuk menentukan aksi kontrol optimal. Penelitian ini bertujuan untuk merancang dan mengimplementasikan pengontrol MPC untuk penjejakan jalur hasil DWA secara waktu nyata pada quadrotor. Proses dimulai dari identifikasi dan pemodelan sistem untuk memperoleh model kinematika yang sesuai untuk MPC. Model kemudian divalidasi dan diuji melalui simulasi agar mendekati kondisi dunia nyata. Setelah itu, pengontrol MPC diimplementasikan pada quadrotor fisik untuk mengevaluasi performanya. Eksperimen dilakukan pada dua skenario, satu rintangan dengan jarak ke tujuan 10 meter, dan dua rintangan dengan jarak ke tujuan 15 meter. Pada skema satu rintangan, quadrotor berhasil menjejaki jalur dengan MAE kecepatan sumbu x dan y sebesar (0.1124; 0.0929) m/s, dibandingkan tanpa MPC yaitu (0.1477; 0.1752) m/s. Pada skema dua rintangan, diperoleh MAE sebesar (0.078; 0.0517) m/s, dibandingkan tanpa MPC (0.1497; 0.1741) m/s. Hasil menunjukkan bahwa MPC mampu meningkatkan akurasi penjejakan jalur DWA secara signifikan.