Hasil Pencarian  ::  Simpan CSV :: Kembali

"Robot merupakan salah satu ciptaan manusia yang diharapkan dapat mengambil keputusan sendiri dalam batasan tertentu untuk menyelesaikan permasalahan - permasalahan yang berbahaya bagi manusia. Salah satu bentuk robot yang dapat membantu manusia adalah unmanned aerial vehicle (UAV). Kelebihan UAV adalah bentuk yang kecil, hemat energi, and kemampuan untuk bekerja tanpa bantuan manusia. Salah satu bentuk UAV adalah quadrotor yang merupakan bentuk lain dari helikopter dengan empat baling - baling. Dengan kemampuan untuk melakukan manuver yang sulit dilakukan oleh wahana lain, serta kemampuan untuk terbang dan mendarat secara vertikal, quadrotor merupakan pilihan UAV yang semakin menarik. Pembahasan akan difokuskan pada 3 hal, yaitu sistem navigasi, pemodelan, dan pengendalian quadrotor. Sistem navigasi menggunakan sensor accelerometer, gyroscope serta kompas digital yang dipadukan dengan kalman filter untuk menghilangkan derau. Sistem dimodelkan menggunakan metode least-square, selanjutnya quadrotor dikendalikan oleh PID. Berdasarkan hasil yang didapat, gabungan sistem navigasi dan pengendali yang diusulkan mampu mengendalikan quadrotor sehingga sudut sistem dapat dikendalikan.

---

Robot is one of human creation that is expected to take its own decision in a certain limitation for tasks which are too dangerous for humans. From many kind of robot, unmanned aerial vehicle (UAV) has received tremeduous interest. The advantages of a UAV are their small body, energy efficient, and the ability to work without human assistance. One type of UAV is quadrotor which is another form of helicopter with four propellers. With the ability to do difficult maneuver performed by another vehicle, and the ability to do vertical take-off and landing, quadrotor is one of the most promising UAV.

This work will focus on three topics, namely navigation systems, modeling, and control of the quadrotor. The navigation system using an accelerometer, a gyroscope and a digital compass combined with a Kalman filter to remove noise. Modeling system using the method of least-square, and using the PID controller to control the quadrotor. Based on the results obtained, the combined navigation and control system proposed is able to control the quadrotor so that the system angle can be controlled."

"ABSTRAKPenelitian disertasi ini mencakup analisis Sistem Kendali berbasis Neural Network NN untuk rotorcraft dan Unmanned Aerial Vehicle UAV fixed-wing. Quadrotor dan UAV fixed-wing berekor inverted-V mewakili kedua tipe UAV dengan dinamika terbangnya yang nonlinear, serta kopling-silang yang kuat dan karakteristik under-actuated. Oleh karena itu, metode Direct Inverse Control DIC berbasis NN cocok diterapkan sebagai pengendali terbang kedua tipe UAV tersebut, dengan unjuk kerja yang lebih baik dibandingkan dengan Sistem Kendali saat ini yang berbasis metode Proportional-Integral-Differential PID .UAV berkembang pesat untuk berbagai aplikasi, mulai dari penggunaan quadrotor untuk videografi jarak dekat, hingga UAV fixed-wing berekor inverted-V untuk misi taktis dan strategis. Quadrotor banyak digunakan karena kemampuan hovering serta take-off dan landing secara vertikal untuk misi di area yang sempit dan berlangsung singkat sesuai keterbatasan daya baterainya. Untuk mengatasi keterbatasan tersebut, UAV fixed-wing digunakan untuk area yang luas dan berlangsung lama. BPPT merespon kebutuhan ini dengan mengembangkan Pesawat Udara Nir Awak PUNA Alap-Alap dengan konfigurasi fixed-wing dan ekor inverted-V.Penggunaan ekor inverted-V akan meningkatkan kemampuan maneuver UAV. Meski demikian, ekor inverted-V tersebut memunculkan kopling tambahan antara modus gerak pitch dengan modus roll-yaw sehingga kompleksitas pengendaliannya meningkat dibandingkan dengan ekor T konvensional. Oleh karena itu, diperlukan metode kendali komprehensif yang mengakomodasi aspek nonlinearitas dan kopling-silang akibat hal tersebut. Metode berbasis NN cocok diterapkan untuk UAV karena mekanisme pembelajaran yang dimilikinya untuk mereplika dinamika sistem untuk Identifikasi Sistem dan sebaliknya, mampu membangun inversi dinamika sistem untuk DIC-NN .Di dalam analisis ini, kedua UAV dimodelkan dengan identifikasi berbasis NN untuk mengakomodasi karakter nonlinear dan kopling silangnya. Selanjutnya, DIC-NN dibangun untuk memetakan output UAV terhadap input yang bersesuaian. Unjuk kerja DIC- NN ini dibandingkan terhadap PID sebagai representasi metode kendali yang ada saat ini. Sistem Kendali DIC-NN menghasilkan settling time yang lebih singkat dan overshoot yang lebih kecil dibanding PID.

---

ABSTRACTThe research in this dissertation focused to analyze the Neural Network NN based control system for rotorcraft and the fixed-wing Unmanned Aerial Vehicle UAV . The Quadrotor and the fixed-wing UAV with incerted-V tail were chosen to represent both of UAV types characterized by the nonlinear flight dynamics, as well as strong cross-coupling and under-actuated condition. Therefore, the NN based Direct Inverse Control DIC method is suitable for a UAV flight controller, with a better performance compared to the existing Proportional-Integral-Differential PID -based Control System.UAVs are growing rapidly for a variety of applications, ranging from Quadrotor for a close-range videography, to the inverted-V tail fixed-wing UAVs in the tactical and strategic missions. Quadrotor is popular due to the ability of hovering and vertically take-off and landing in the narrow areas for short duration due to the limitation of the battery capability. To overcome these limitations, fixed-wing UAVs are used for large areas and long-duration mission. BPPT responds this requirement by developing the Alap-Alap UAV with the fixed-wing configuration and equipping it with inverted-V tail.The application of inverted-V tail aimed to increase UAV maneuverability. However, the inverted-V tail generates an additional coupling between the pitch-motion mode and the roll-yaw mode so that the control complexity increases than the conventional T-tail. Therefore, a comprehensive control method is required to accommodates the nonlinearity and cross-coupling aspects of it. The NN-based method is suitable for UAVs because of the learning mechanism it has to replicate system dynamics for System Identification and vice versa, capable of building system dynamic inversions for DIC-NN .In this analysis, both UAVs are modeled with NN-based identification to accommodate their nonlinear characters and cross-coupling. Furthermore, DIC-NN is built to map the UAV output with the corresponding input. The DIC-NN performance is compared against PID as a representation of the existing control method. The DIC-NN Control System produces a shorter settling time and a smaller overshoot than the PID. "

"Quadrotor merupakan pesawat yang dilengkapi empat buah motor yang dilengkapi baling-baling. Untuk dapat terbang dengan baik, quadrotor harus dilengkapi dengan sistem kendali yang mampu mengatur kecepatan putaran tiap motor agar sudut rotasi dan posisinya sesuai dengan setpoint yang diberikan. Pada skripsi ini dibahas mengenai pemodelan dan perancangan sistem kendali quadrotor dengan Integral Backstepping. Sistem kendali yang dirancang meliputi pengendali sudut rotasi dan pengendali posisi. Pemodelan dan identifikasi sistem dilakukan dengan beberapa langkah percobaan untuk menentukan parameter-parameter dari model. Model yang diperoleh kemudian menjadi dasar dalam perancangan sistem kendali. Alasan penggunaan Integral Backstepping ini karena kehandalannya dalam kemampuan mengikuti setpoint dan ketahanan terhadap gangguan. Untuk itu akan diuji kemampuan pengendali ini dengan model yang sudah diperoleh dalam simulasi. Hasil yang diperoleh menunjukkan performa pengendali Integral Backstepping cukup memuaskan dimana respons keluaran cukup cepat, overshoot yang kecil, nilai error tunak mendekati nol, dan tahan terhadap gangguan.

---

Quadrotor is an aircraft equipped with four motors equipped with a propeller. It must be equipped with a control system capable of controlling the speed of each motor for attitude and position in accordance with the given setpoint in order to flying stable.

In this report discussed the modeling and control system design of quadrotor with Integral Backstepping. Control system designed includes attitude and position controllers. Modeling and system identification is done with a few experimental steps to determine the parameters of the model. Then, The model becomes the basis for the design of control systems.

The main reason using Integral Backstepping controller because in the ability to follow the setpoint and resistance against disturbance. It will be tested the ability of this controller with a quadrotor model in the simulation.

The results obtained showed Integral Backstepping controller performance is quite satisfactory where the output response fast enough, small overshoot, steady-state error value near zero, and robustness against disturbances."

"Dewasa ini quadrotor mulai diaplikasikan secara luas dalam berbagai bidang. Untuk melakukan suatu tugas yang kompleks, terkadang quadrotor tidak dapat menyelesaikannya sendirian. Oleh karena itu, suatu sistem multi quadrotor digunakan dimana terdapat beberapa quadrotor yang berkoordinasi satu sama lain dalam menyelesaikan suatu misi. Pada penelitian ini, dua buah quadrotor digunakan dengan formasi leader-follower untuk melakukan penjejakan trayektori. Kedua quadrotor tersebut saling berkomunikasi melalui jaringan WiFi yang telah dikonfigurasikan sebelumnya sehingga pertukaran data dapat terjadi selama percobaan berlangsung. Dalam eksperimen ini, robot leader akan bergerak mengikuti beberapa trayektori (garis lurus, dan persegi) sementara robot follower akan mengikuti pergerakan robot leader sambil menjaga jarak antar kedua robot. Jarak antar robot yang diinginkan adalah 3 meter secara posisi sumbu X, dengan posisi sumbu Y, Z yang sama. Sinyal kecepatan yang diterima dari robot leader akan dilakukan sedikit penyesuaian sebelum menjadi sinyal kecepatan bagi robot follower. Keseluruhan misi berjalan secara otomatis menggunakan program ROS yang tertanam pada sebuah mini-pc. Mini-pc tersebut kemudian dihubungkan dengan flight controller Pixhawk melalui protokol MAVLINK yang disediakan oleh package MAVROS. Lalu, pengendali inner loop akan dilakukan oleh Pixhawk sementara pengendali outer loop akan dijalankan pada mini-pc. Terdapat dua sistem kendali yang digunakan dalam proses penjejakan trayektori, yaitu pengendali posisi dan pengendali orientasi. Kedua pengendali tersebut menggunakan pengendali PID dengan parameter pengendali posisi Kp = 1, Ki = 2, Kd = 0.01, dan parameter pengendali orientasi Kp = 0.007. Keseluruhan sistem yang telah dirancang akan diuji melalui eksperimen langsung. Hasil pengujian menunjukkan bahwa sistem multi quadrotor dengan formasi leader-follower dapat berjalan dengan baik, dimana trayektori dapat diikuti oleh kedua quadrotor dengan bentuk formasi yang tetap terjaga.

---

Nowadays the quadrotor has begun to be widely applied in various fields. To do a complex task, sometimes quadrotor cannot do it by itself. Therefore, a multi quadrotor system was used where there were several quadrotors coordinating each other in completing a mission. In this study, two quadrotors were used with leader-follower formation to conduct a trajectory tracking. Both quadrotors communicate each other via a previously configured WiFi network so that data exchange can occur during the experiment. In this experiment, robot leader will move to follow several trajectories (straight lines and squares) while robot follower will follow the movement of robot leader while maintaining the distance between the two robots. The desired distance between two robots is 3 meters in the X axis position, with the same Y, Z axis position. The speed signal received from the robot leader will be made a little adjustment before becoming a speed signal for the robot follower. The entire mission runs automatically using a ROS program embedded on a mini-pc. The mini-pc was then connected to the Pixhawk flight controller via MAVLINK protocol provided by the MAVROS package. Then, the inner loop controller will be carried out by Pixhawk while the outer loop controller will be run on a mini-pc. There are two control systems used in the trajectory tracking process, namely position controller and orientation controller. The two controllers used PID controllers with position controller parameter Kp = 1, Ki = 2, Kd = 0.01, and orientation controller parameter Kp = 0.007. The entire system that has been designed will be tested through direct experiments. The test results showed that multi quadrotor systems with leader-follower formation functioned well, where trajectories can be followed by both quadrotor with a formation that is maintained."

"

Perkembangan kecerdasan buatan (artificial intelligence/AI) bergerak semakin cepat dan mengalami kemajuan pesat dalam setiap bidang kehidupan manusia, tak terkecuali dalam dunia kendali industri. Sementara kendali industri mensyaratkan sistem pengendali yang mampu mengatasi perubahan karakteristik secara otomatis serta dapat beradaptasi dengan dinamika perubahan sistem yang diakibatkan adanya perubahan kondisi lingkungan kerja. Pengendali berbasis kecerdasan buatan dianggap mampu untuk beradaptasi dengan perubahan karakteristik dari sistem secara otomatis adalah pengendali berbasis neural network. Dalam penelitian ini disajikan desain dan simulasi sistem pengendali berbasis neural network dengan metode pembelajaran back propagation yaitu pengendali inverse langsung(direct inverse control/DIC), pengendali neuron tunggal(single neuron controller), serta pengendali PID pada plant modul training pressure process rig(PPR 38-417). Untuk pengujiannya, didesain sistem identifikasi berbasis neural network sebagai simulator plant. Hasilnya, semua sistem kendali yang didesain tersebut mampu mengendalikan plant sesuai dengan sinyal referensi yang dinginkan. Namun pengendali single neuron dan PID mampu mempertahankan keluarannya dengan baik saat diberi gangguan pada sinyal kendali maupun plant dibandingkan dengan pengendali inverse langsung(ANN-DIC). Hal ini dikarenakan kendali single neuron dan PID bersifat close loop sehingga mampu mengkoreksi kesalahan secara langsung. Sementara jika dibandingkan dengan kendali PID, kendali single neuron lebih adaptif untuk berbagai kondisi gangguan karena memiliki metode pembelajaran langsung, sementara kendali PID perlu dilakukan tunning untuk mendapatkan unjuk kerja yang handal.

---

The development of artificial intelligence (AI) is moving faster and experiencing rapid progress in every area of human life, not least in the world of industrial control. While industrial control requires a control system that is able to overcome changes in characteristics automatically and can adapt to the dynamics of system changes caused by changes in working environment conditions. Artificial intelligence-based controllers are considered capable of adapting to changes in the characteristics of the system automatically is a neural network-based controller. In this study, the design and simulation of a neural network-based controller system with back propagation learning methods, namely direct inverse control (DIC) and single neuron controller, as well as PID controllers for the pressure process rig (PPR 38-417) training module. For the test, a neural network-based identification system is designed as a simulator plant. As a result, all the control systems designed are able to control the plant in accordance with the desired reference signal. However, single neuron and PID controllers are able to maintain their output well when given interference with the control signal or plant compared to the direct inverse controller (ANN-DIC). This is because single neuron control and PID are close loop so that they can correct errors directly. Meanwhile, when compared to PID control, single neuron control is more adaptive for a variety of disruption conditions because it has a direct learning method, while PID control needs to be tuned to get reliable performance.

"

"Buck converter merupakan salah satu jenis switching converter yang dapat menurunkan tegangan keluarannya. Agar buck converter dapat menghasilkan tegangan keluaran yang diinginkan diperlukan pengendali sistem buck converter. Pengendali yang dipakai pada sistem buck converter pada skripsi ini adalah pengendali PID. Pengendali PID yang digunakan ditala dengan menggunakan metode Ciancone. Pengendali diimplementasikan pada mikrokontroler Atmega16 dengan algoritma pengendali PID diskrit Dari hasil simulasi dan uji coba alat didapatkan pengendali PID diskrit yang ditala dengan metode Ciancone ini memiliki respon yang cukup baik, dengan transient response yang cepat dan steady state error yang mendekati nol.

---

Buck converter is one of switching converter that can lower its output voltage. Buck converter need to be controlled in order that to get an approrite output voltage waveform. The controller used in this system is PID controller. This PID controller is tuned using Ciancone method.

The controller is implemented in microcontroller Atmega16 with discrete PID algorithm. From the simulation result, can be concluded that the discrete PID tuned with Ciancone method provide a good response, with a fast transient response and nearly zero steady state error."

"Dalam merancang kendaraan bus listrik, dibutuhkan komponen untuk menyuplai daya ke sistem auxiliary yang membutuhkan tegangan 24V dari sumber baterai 400V. Isolated DC-DC converter merupakan solusi untuk mengubah tingkat tegangan dari 400V ke 24V dengan menggunakan metode Switch Mode Power Supply (SMPS) yang bertopologi push-pull agar dapat memperoleh daya sebesar 1kW. Rangkaian dirancang terisolasi agar aman bagi komponen sistem auxiliary, baterai, dan penggunanya, karena rangkaian sumber dan beban terpisah secara elektris, namun terhubung secara magnetis oleh transformator. Frekuensi switching yang digunakan adalah 20 kHz dengan menggunakan semikonduktor IGBT. Pada bagian masukkan terdapat rangkaian snubber agar diperoleh masukkan tegangan yang mendekati ideal. Pada bagian keluaran rangkaian terdapat filter LC yang berfungsi untuk menjaga gelombang tegangan keluaran agar lebih stabil pada suatu nilai. Tegangan keluaran diumpan balik ke pengendali PID yang dirancang dengan metode tempat kedudukan akar berdasarkan pemodelan state-space averaging dan digunakan untuk mengatur keluaran PWM yang menjalankan proses switching pada IGBT, sehingga menjaga keluaran tetap pada nilai tegangan yang diinginkan, yaitu 24V. Seluruh rancang bangun dianalisa melalui hasil grafik simulasi. Hasil penelitian ini diperoleh rangkaian isolated DC-DC converter efisiensi 83.6% dan mampu memberikan keluaran stabil pada 24V dengan daya 1kW.

---

Designing electric vehicle, especially bus, a component is needed to supply the power for 24V auxiliary system from 400V battery source. Isolated DC-DC converter is a solution to convert voltage level from 400V to 24V with Switch Mode Power Supply (SMPS) method that designed with push-pull topology that the design able to drive 1 kW of electric power. The circuit has been designed to be safely used for the auxiliary system, battery source, and for the user, because the source circuit and load circuit is electrically separated, but magnetically connected by transformer. Switching frequency that used in this simulation is 20 kHz using IGBT semiconductor. Ferrite transformer is used in this simulation to satisfy the required switching frequency of 20 kHz. On the input circuit, there is a snubber circuit to maintain the input voltage to be more ideal. On the output circuit, LC filter is used to maintain the voltage output wave to be more stable on the desired voltage level. The output voltage provides feedback value to PID controller that is designed using Root Locus method based on state-space averaging model and used by the PID controller to control the PWM output to drive the switching process on IGBT semiconductor, hence the output voltage will be maintained on desired level, 24V. The whole design is analyzed through simulation graph result. The result of this study, an isolated DC-DC converter that has efficiency 83.6% and capable of delivering 24V stable output with 1kW power transmission."

"Pengendalian keluaran tekanan uap steam-drum boiler pada PLTU penting dilakukan agar dapat menghasilkan energi yang cukup untuk memutar turbin generator sehingga menghasilkan daya listrik yang diinginkan. Untuk merancang sistem pengendalian tekanan uap yang tepat diperlukan model steam-drum boiler dan metode perancangan pengendali yang mampu mengatasi perubahan kondisi steam-drum boiler yang dinamis.Pada tesis ini, diaplikasikan dua metode perancangan sistem kendali untuk steam-drum boiler yaitu sistem kendali PID dan LQR (Linear Quadratic Regulator). Sistem kendali PID dirancang untuk sistem SISO (single input single output). Sistem SISO merupakan bentuk penyederhanaan dari sistem MISO (multi input single output) dengan menganalisa besarnya efek masing-masing masukan terhadap keluarannya. Berdasarkan model SISO ini, parameter kendali PID ditetapkan dan dipergunakan untuk mengendalikan laju alir panas masukan. Pada perancangan sistem kendali LQR, kendali ini diaplikasikan baik untuk sistem SISO maupun MISO. Kendali LQR yang dikembangkan memiliki prekompensator.Untuk mengetahui efektifitas dari rancangan yang didapat simulasi dilakukan dengan mempergunakan perangkat lunak MATLAB/SIMULINK. Pada simulasi ini, kinerja masing-masing sistem kendali (PID dan LQR) dibandingkan pada sistem SISO, sedangkan untuk sistem MISO pembandingan dilakukan antara kendali LQR dengan pre-kompensator dan tanpa pre-kompensator. Dari hasil simulasi yang didapat bahwa untuk sistem SISO kinerja kendali PID menghasilkan overshoot pada keluarannya, sedangkan pada kendali LQR tanpa pre-kompensator akan menghasilkan kenaikan sesaat pada sinyal kendali panas masukan yang sangat besar sekali. Untuk sistem MISO kinerja kendali LQR menggunakan pre-kompensator menghasilkan keluaran tanpa adanya overshoot dengan kenaikan sesaat pada panas masukan yang lebih kecil dibandingkan tanpa menggunakan pre-kompensator.

---

Controlling steam pressure output from a steam-boiler drum in power plant is important in order to produce enough energy to turn turbine generators that can produce the desired electrical power. To design a proper control system, steamdrum boiler model and controller design method is needed to be able to deal with the changing conditions of the steam-drum boiler dynamics.

In this thesis, two methods of control system design have been applied for the steam-drum boiler, which are PID and LQR (Linear Quadratic Regulator) control system. The designed of PID control system is applied on SISO system (single input single output). SISO system is a model simplification from MISO system by analyzing the effect of each input to output. Based on SISO model, PID control parameters are established and used to control the flow rate of heat input. In the LQR control system design, these controls are applied both for SISO and MISO systems. The LQR control system has a pre-compensator.

To determine the effectiveness of the designed control system, simulation was performed by using the software MATLAB / SIMULINK. In this simulation, for SISO system the performance of control system (PID and LQR) compared each other, while for MISO systems comparison is made between LQR control with pre-compensator and without pre-compensator. Results of the simulation shows that the preformance of SISO system using PID control produced overshoot on the output, while the LQR control without pre-compensator produced a huge momentary increase in heat input control signals. The performance of MISO system using LQR control with pre-compensator produced an output without any overshoot and momentary increase in heat input is much smaller compared without using a pre-compensator."

"Dalam industri migas, proses perhitungan transaksi (custody transfer) banyak dilakukan menggunakan sistem metering. Pada setiap transaksi harus dipastikan sistem metering memiliki performa yang baik dan mampu melakukan pengukuran dengan benar, yang dibuktikan dengan nilai repeatability yang didapat saat proving harus memenuhi standar yang telah disepakati. Di lapangan, terdapat permasalahan berupa variasi laju aliran dari bagian hulu, yang mengganggu proses proving dan mempengaruhi performa sistem metering. Pada penelitian ini dibahas mengenai pengendalian aliran untuk mengkompensasi permasalahan tersebut dan meningkatkan repeatability sistem metering. Sistem metering akan dimodelkan dan dilakukan perancangan pengendali PID menggunakan metode Tempat Kedudukan Akar. Pengujian kemampuan pengendali mengatasi gangguan dilakukan dengan simulasi dengan model yang telah diperoleh. Hasil simulasi menunjukkan sistem metering dengan pengendali PID mampu menghasilkan nilai repeatability yang baik, yaitu dengan variasi gangguan 5% dan 10% didapat nilai 0.0028 dan 0.0013. Sistem juga memiliki overshoot yang kecil, settling time yang cepat, dan steady-state error yang mendekati nol.

---

In the oil and gas industry, the process of calculating transaction (custody transfer) is mostly done using metering system. In each transaction must be ascertained that metering system has a good performance and is able to take measurements correctly, and it should be proven with the repeatability value that must meet agreed standard, when proving was carried out. On the field, there are problems from disturbances that caused by flow rate variation from upstream side of the meter, that must affect the proving process, and so the performance of metering system.

This report will discuss control of the flow to compensates the disturbances and improve the performance of metering, by improving its repeatability value. Metering system will be modeled and PID controller design will be done by root locus method. The ability of the controller on compensating the disturbances with the model will be simulated.

The simulation results show the metering system with PID controllers are able to produce good repeatability value, with the disturbance variation 5% and 10% obtained values 0.0028 and 0.0013. The system also has a small overshoot, fast settling time, and near zero steady-state error."