Perpustakaan Digital ITB

Tugas akhir ini membahas tentang perancangan sistem kendali adaptif direct self-tuning regulator untuk diaplikasikan dalam wahana terbang quadcopter. Sistem kendali adaptif ini mimiliki kemampuan untuk mengatasi perubahan dinamika dari model yang dikendalikan. Sistem kendali yang banyak digunakan dalam quadcopter saat ini adalah konstan PID dimana sistem kendali linear ini memerlukan tuning untuk setiap perubahan parameter yang terjadi di dalam quadcopter. Kemampuan sistem kendali adaptif untuk mengetahui perubahan dinamika sistem kendaliannya didapatkan dari estimasi parameter yang dilakukan oleh algoritma Recursive Least Square. Algoritma RLS ini memanfaatkan variable forgetting factor untuk mengestimasi perubahan parameter yang terjadi pada wahana. Parameter yang terestimasi akan digunakan sistem kendali direct STR untuk menghitung sinyal kendali. Sistem kendali direct STR menggunakan metode pole placement untuk mengendalikan respon dari model matematika quadcopter. Secara umum cara kerja dari metode pole-placement ini adalah dengan mengubah nilai poles dari closed-loop sistem sehingga akar akarnya sesuai dengan referensi yang diinginkan oleh desainer. Sistem kendali terbang yang digunakan berupa attitude hold, dan altitude hold. Selain itu algoritma RLS dan direct STR yang telah dibangun juga akan diimplementasikan pada microcontroller Arduino, sehingga simulasi dengan HIL (Hardware in The Loop) untuk melakukan pengendalian kasus SISO dapat dilakukan. Hasil simulasi yang diperoleh menunjukkan bahwa algoritma RLS dapat dengan baik mengestimasi model linear dalam simulasi SIL (Software in The Loop) maupun HIL. Namun terdapat sedikit kesulitan konvergen saat digunakan untuk mengestimasi model nonlinear. Sistem kendali direct STR dapat menghasilkan sinyal perintah yang membuat respon dari quadcopter mengikuti referensi yang diinginkan untuk skema SIL Sedangkan simulasi dengan skema HIL belum menunjukkan pengendalian quadcopter dengan baik. Namun pengendalian altitude hold dan attitude hold untuk SIL dapat dilakukan dengan cukup baik bahkan pada saat terjadi perubahan massa quadcopter di tengah – tengah simulasi.