Perpustakaan Digital ITB

Boya pemantauan menyediakan data lingkungan laut yang sangat penting untuk keperluan penelitian dan pengawasan. Namun, data tersebut dapat mengalami noise akibat getaran yang berasal dari gerakan boya yang disebabkan faktor lingkungan laut seperti angin, gelombang laut, dan arus laut. Untuk meredam getaran boya, penelitian ini mengusulkan desain sistem peredam inovatif yang dapat mereduksi getaran pada tiga derajat kebebasan, meliputi gerakan surge, heave, dan pitch, dengan mengombinasikan kendali pasif dan semi-aktif menggunakan Tuned Liquid Multi-Column Damper (TLMCD) dan Magneto-Rheological Fluid (MR) Damper yang dilengkapi pengendali optimal. Tujuan penelitian ini adalah untuk mereduksi getaran yang signifikan pada pelat bagian atas boya sebagai tempat menopang komponen kelistrikan. Untuk mencapai tujuan tersebut, penelitian ini mencakup pemodelan dinamik integrasi boya dan TLMCD menggunakan metode Lagrange, dan simulasi numerik menggunakan MATLAB untuk memprediksi gerakan boya. Secara paralel, karakteristik MR damper akan dimodelkan dengan pendekatan model Bouc-Wen dan validasi dilakukan melalui eksperimen. Proses pemodelan menggunakan metode metaheuristik dengan algoritma Particle Swarm Optimization (PSO) untuk mendapatkan parameter Bouc-Wen. Kemudian, gerakan pelat atas boya akan dikendalikan menggunakan kendali aktif MR damper dengan masukan dari gerakan floater melalui simulasi numerik. Metode pengendali yang digunakan meliputi Proportional-Integral-Derivative (PID), Linear Quadratic Regulator (LQR), dan Nonlinear Model Predictive Controller (MPC). Model analitik dari sistem boya dengan kendali pasif dan aktif telah diperoleh, dan model MR damper telah tervalidasi melalui eksperimen. Hasil penelitian menunjukkan bahwa strategi kendali getaran boya yang diusulkan dengan mengombinasikan kendali pasif TLMCD dan pengendali aktif MPC menghasilkan peredaman tertinggi pada gerakan surge, heave, dan pitch secara signifikan. Hasil dari penelitian ini diharapkan dapat mendorong para peneliti lain untuk menerapkan atau mengembangkan desain yang diusulkan pada struktur terapung lainnya.