digilib@itb.ac.id +62 812 2508 8800

Perkembangan dari suatu negara tidak terlepas dari perkembangan transportasi yang ada di dalamnya. Teknologi saat ini sudah semakin berkembang dan mengarah kepada teknologi Personal Aerial Vehicle (PAV) yang dapat memberikan kemudahan dalam mobilitas seseorang. Salah satu jenis dari PAV adalah flying hoverboard yang pada penelitian ini dimodelkan dengan pendulum terbalik terbang (flying inverted pendulum) menggunakan quadrotor dan analog joystick yang digunakan untuk mengukur perubahan sudut guling (roll) pendulum. Penelitian ini bertujuan untuk menciptakan sistem kontrol pendulum terbalik terbang dengan quadrotor yang mampu menyeimbangkan pendulum terbalik pada 1 Degree of Freedom (DOF) dan stabil pada ketinggian konstan. Sistem dikontrol menggunakan pengontrol Proportional-Integral-Derivative (PID) dan Linear Quadratic Regulator (LQR). Gerak pendulum terbalik dibatasi pada gerakan roll saja untuk menjaga keamanan dari proses penerbangan. Pengotrolan PID dirancang berbasis model quadrotor dengan mengidentifikasi dinamika pendulum terbalik dan dinamika kombinasi kecepatan sumbu-y quadrotor terhadap input pulsa elektrik Arduino Uno. Sistem kontrol PID terdiri atas dua pengontrol yang dipertukarkan pada sudut spesifik. Berdasarkan hasil percobaan, optimasi dan fine tuning, pengontrol PID K_p kecil = 20/°, K_p besar = 50/°, K_i=5/°s, and K_d=25s/°, memberikan respon yang paling optimal dimana diperoleh output sudut pendulum terbalik yang stabil dan mempunyai steady state error nol. Sedangkan, pengontrolan LQR dirancang dengan mengubah model Newton dari dinamika pendulum terbalik ke dalam state space. Penambahan Low Pass Digital Filter (LPDF) ketika gain umpan baliknya bernilai K=[-7.05°/m-1.68°s/m-0.45°/m-0.52°s/m] pada implementasi pengontrolan LQR memberikan respon flying inverted pendulum yang lebih baik karena mampu mencapai tujuan kontrolnya yaitu membuat steady state error dari sudut roll pendulum terbalik dan posisi sumbu-y quadrotor bernilai nol dan stabil. Kinerja ini tidak dapat dilakukan oleh pengontrol LQR tanpa filter digital low pass.