Perpustakaan Digital ITB

Saat berada di udara, pesawat terbang memiliki enam derajat kebebasan, yaitu tiga pada arah longitudinal, dan tiga lainnya pada arah lateral-direksional. Enam derajat kebebasan tersebut menyebabkan jalur terbang dari pesawat tidak pernah stabil. Tanpa pengontrol, pesawat cenderung untuk terbang membelok, atau naik turun. Agar pesawat dapat terbang lurus (straight flight) pada ketinggian tertentu (level flight), pengontrolan perlu dilakukan secara terus menerus. Ketidakstabilan yang ada pada pesawat menyebabkan adanya ketidakpastian dari model matematik pesawat yang diperoleh dan digunakan untuk merancang pengontrol otomatis. Ketidakpastian juga terjadi karena model matematik yang sesungguhnya dari pesawat tidak diketahui. Tugas akhir ini mengusulkan pengontrol PID tagak untuk gerak anggukan pada pesawat terbang tanpa awak menggunakan metode guaranteed cost control (GCC) yang merupakan perluasan dari metode kontrol optimal regulator linier kuadratik (Linier Quadratic Regulator, LQR) dengan menambahkan unsur ketidakpastian pada persamaan Riccati (Algebraic Riccati Equation-ARE). Solusi yang diperoleh dari metode ini berbentuk matriks penguatan umpan balik keadaan yang mengandung parameter-parameter pengontrol PID (Kp, Ki, dan Kd). Selanjutnya parameter-parameter ini dapat dihitung dari elemen-elemen penguatan umpan balik keadaan. Pengontrol PID tersebut selanjutnya diuji dengan simulasi menggunakan program MATLAB dan SIMULINK dengan mengunakan model nominal dan model pada nilai batas ketidakpastian. Simulasi dilakukan dengan nilai pembebanan Q, R, dan Δt yang berbeda. Hasil simulasi menunjukkan bahwa pengontrol PID tagak berbasis GCC memiliki kinerja yang lebih baik dibandingkan dengan pengontrol PID LQR. Pengontrol PID tagak berbasis GCC juga dapat melakukan pengontrolan pada kondisi dimana pengontrol PID LQR tidak dapat melakukan pengontrolan. Pengontrol GCC tersebut memiliki parameter Kp=0,2451 %/derajat, Ki=0,2391 detik ,Kd=0,0102 detik, serta memberikan waktu tunak, ts=4 detik, waktu naik, tr=0,8 detik, simpangan maksimum, Mp=16% pada model nominal, dan ts=5,8 detik, tr=0,6 detik, Mp=20% pada model batas.