Perpustakaan Digital ITB

Perkembangan industri smart port mendorong kebutuhan sistem otomasi gantry crane untuk bekerja secara akurat, adaptif, dan real-time. Penelitian ini bertujuan untuk merancang arsitektur sistem berbasis ROS2, merumuskan model dinamika gantry crane menggunakan pendekatan Rayleigh-Lagrange, mengembangkan kembaran digital berbasis Unscented Kalman Filter (UKF), serta membandingkan performa pengontrol PFL-PD dan PID pada proses perpindahan kontainer. Hasil identifikasi model dinamika menjadi dasar pengembangan kembaran digital berbasis UKF untuk menghasilkan estimasi variabel keadaan sistem dengan tingkat akurasi yang tinggi. Pengujian menunjukkan bahwa pengontrol PFL-PD meningkatkan akurasi posisi akhir dengan menurunkan rata-rata galat akhir dari 0,833 mm menjadi 0,028 mm pada perpindahan ke kanan serta dari 1,555 mm menjadi 0,278 mm pada perpindahan ke kiri dibandingkan pengontrol PID. Selain itu, pengontrol PFL-PD juga menurunkan konsumsi energi motor DC pada rentang 25,5% hingga 38,5% tanpa menyebabkan penurunan performa reduksi ayunan yang signifikan, di mana kedua pengontrol menghasilkan nilai galat sudut ayun pada rentang 0,5°. Implementasi sistem berbasis ROS2 juga mempertahankan kestabilan periode sampling dengan variasi waktu eksekusi sebesar 1,82% dari periode sampling sehingga mendukung sinkronisasi proses estimasi dan pengontrolan secara real-time.