Perpustakaan Digital ITB

Electronic Speed Controller (ESC) memegang peran penting dalam menjaga kinerja dinamis sistem propulsi Mini Unmanned Aerial Vehicle (MUAV). Namun, pengendali proporsional-integral-derivatif (PID) konvensional menggunakan gain tetap yang seringkali menyebabkan penurunan regulasi kecepatan di bawah perubahan referensi yang cepat dan gangguan beban propulsi. Penelitian ini mengusulkan real-time kendali adaptif PID untuk ESC sensorless six step commutation yang menggerakkan motor BLDC pada MUAV fixed wing. Model matematika yang mengintegrasikan dinamika ESC, motor BLDC, dan torsi aerodinamis baling-baling dikembangkan untuk merepresentasikan sistem propulsi. Pengendali ini menggunakan mekanisme penalaan online berdasarkan teori interaksi adaptif, yang memungkinkan gain proporsional, integral dan derivative diperbarui secara terus menerus sesuai dengan kondisi operasi. Parameter pengendali awal ditentukan menggunakan metode penyetelan Ziegler-Nichols yang dipadukan dengan analisis Ruth-Hurwitz. Pengendali yang diusulkan dievaluasi di MATLAB/Simulink menggunakan skenario pelacakan kecepatan jelajah, gangguan beban eksternal, variasi muatan, dan perubahan kecepatan referensi. Dibandingkan dengan kendali PID konvensional, kendali adaptif PID yang diusulkan mengurangi overshoot dari 3,96% menjadi 1,08% (pengurangan sekitar 72,8%) dan mempersingkat settling time dari 54,06 ms menjadi 6,95 ms (peningkatan sekitar 87,2%). Lebih lanjut, penolakan gangguan meningkat secara signifikan dengan undershoot berkurang hingga 97,8% selama pengujian variasi muatan sambil mempertahankan pelacakan yang stabil di bawah kondisi operasi yang berubah. Hasil ini menunjukkan bahwa pengendali yang diusulkan secara substansi memperbaiki respons dinamis sistem propulsi MUAV, sehingga cocok untuk aplikasi kendali kecepatan pada mini UAV.