Perpustakaan Digital ITB

Quadrotor adalah jenis pesawat tanpa awak yang populer digunakan untuk berbagai tujuan, seperti militer, fotografi, dan riset. Salah satu fitur quadrotor adalah pelacakan target secara visual menggunakan kamera. Namun, permasalahan yang dapat timbul adalah adanya kemungkinan target terlepas dari bidang pandang kamera. Pada penelitian tugas akhir ini, didesain pengontrol berbasis fungsi Barrier-Lyapunov untuk memastikan target selalu berada di dalam field of view (FoV) kamera. Kemudian, performa pengontrol akan diuji dengan MATLAB Simulink dan eksperimen nyata. Pada tahap awal, kandidat Lyapunov berbasis fungsi barrier dirancang berdasarkan model kinematika dalam koordinat polar. Kemudian, persamaan diferensial kinematika yang dihasilkan dari kandidat Lyapunov tersebut akan divalidasi dengan phase plane. Apabila perilaku kinematika sudah sesuai dengan perilaku yang ingin dicapai, pengontrol kemudian dapat dirancang berdasarkan persamaan kecepatan tangensial dan kecepatan angular yaw dari kandidat Lyapunov yang berhasil didesain. Pada penelitian tugas akhir ini, kandidat Lyapunov yang terpilih mengandung fungsi logaritma natural dan trigonometri yang terinspirasi dari berbagai literasi. Pengontrol lalu diimplementasikan pada model quadrotor di Simulink dengan menggunakan setpoint sebagai targetnya. Hasil simulasi menunjukkan pengontrol yang dirancang berhasil menjaga jarak quadrotor dari setpoint sesuai keinginan pengguna. Selain itu, pengontrol mampu menjaga setpoint berada di tengah FoV dengan cara menghasilkan sinyal kontrol yang sangat besar ketika setpoint mendekati batas FoV. Selanjutnya, pengontrol diuji pada quadrotor asli dengan menggunakan ArUco sebagai targetnya. Hasil eksperimen dengan FoV sebesar 100° dan parameter hukum kontrol ???????? = 0,5 menunjukkan karakteristik respon jarak dan offset angle terhadap waktu secara berturut-turut sebagai berikut: rise time ???????? ? 2,4 detik (untuk kedua grafik); settling time ???????? ? 2,9 detik dan ???????? ? 2,8 detik (dengan 10% error band); overshoot ???????? ? 9,2% dan ???????? ? 7,1%; serta peak time ???????? = 4,4 detik dan ???????? = 8,0 detik.