Perpustakaan Digital ITB

Misi pengantaran logistik multi titik dengan mekanisme pengambilan dan pelepasan muatan menuntut suatu wahana untuk dapat memiliki kestabilan yang kokoh terhadap gangguan apapun. Setiap pelepasan menurunkan massa total secara mendadak, dan pada pengendali gain tetap seperti PID kaskade, penurunan ini dapat menimbulkan lonjakan galat ketinggian serta waktu pemulihan yang lambat, terlebih pada perangkat keras Flight Controller (FC) yang memiliki sumber daya yang terbatas. Penelitian ini bertujuan untuk merancang, mengimplementasikan, dan memvalidasi modul kendali tertanam bernama mc_l1_mo yang memadukan L1 Adaptive Control, Momentum Observer untuk estimasi massa real-time, dan Event Triggered Control sebagai satu modul native PX4 v1.17 yang berjalan sepenuhnya onboard pada FC Pixhawk 2.4.8 (FMUv3) tanpa komputer pendamping. Validasi ditempuh secara bertahap dari prototipe program MATLAB pada tingkat algoritma, simulasi Software in the Loop dengan Gazebo Harmonic dan ROS2, lalu pengujian Simulation in Hardware pada perangkat keras target. Studi ablasi menunjukkan Momentum Observer sebagai komponen penunjang utama, tanpa observer ini galat ketinggian fase bermuatan dapat memburuk hingga ratusan kali, sedangkan pada kontroler dengan observer yang aktif, galat dapat tertahan hingga hanya beberapa milimeter pada SIL. Pada transien perubahan massa, arsitektur yang diusulkan ini menurunkan puncak galat ketinggian sekitar 38-41% dan mempercepat waktu pemulihan 2,2-2,6 kali lebih baik dibanding baseline PID, dengan galat estimasi perubahan massa hanya 2-3%. Pengukuran komputasi on-target menunjukkan waktu eksekusi sekitar 45 ?s per siklus (kurang dari 0,5% periode kendali), SRAM terpakai 15,71%, dan flash total mencapai 97,66%. Sementara itu, Event-Triggered Control menekan laju pembaruan perintah kendali hingga sekitar 4% saat hover dan naik hingga 9% ketika transien perubahan massa. Hasil ini menunjukkan bahwa kendali adaptif terhadap perubahan massa dengan estimasi massa eksplisit dapat direalisasikan pada flight controller dengan sumber daya yang terbatas.