Sistem Kendali Ketinggian Quadcopter Menggunakan PID
DOI:
https://doi.org/10.25126/jtiik.201522144Abstrak
Abstrak
Quadcopter (Quadrotor Helicopter) merupakan salah satu jenis UAV yang memiliki 4 baling-baling.Quadcopter mempunyai kelebihan pada mobilitas dan fleksibilitas untuk menjelajahi wilayah yang sempit. Penelitian ini adalah tahap awal untuk merancang sistem navigasi otomatis UAV pada quadcopter, yaitu dengan merancang sistem kendali ketinggian UAV quadcopter menggunakan metode PID (Proportional Integral Derivative). Penalaan parameter PID menggunakan metode osilasi zieger nichols. Pemodelan matematis pergerakan quadcopter telah didapatkan di penelitian ini. Hasil dari pemodelan digunakan untuk menentukan parameter PID secara simulasi menggunakan MATLAB. Berdasarkan perangkat yang digunakan dalam quadcopter, pengendalian pergerakan dalam sudut roll (f) dan pitch (q) memperoleh nilai Kp=0,12; Ki=0,037 dan Kd=0,0975. Pengendalian sudut yaw (y) memperoleh Kp=0,9; Ki=0,22 dan Kd=0,76. Sedangkan pengendalian ketinggian (altitude) didapatkan Kp=1,2; Ki=0,28 dan Kd=1,13.
Kata kunci: ketinggian, PID, quadcopter, sistem kendali, UAV
Abstract
Quadcopter (Quad rotor Helicopter) is one type of UAV that has 4 propellers. The advantages of quadcopter UAV are the mobility and flexibility to explore a narrow region. This study is an early stage to design the automatic navigation system on the quadcopter UAV. The design of altitude control system of quadcopter UAV using PID (Proportional Integral Derivative) and method of Zieger Nichols became the focus in this study. This study have acquired mathematical modelling quadcopter UAV movement. The results of the modelling used to determine the PID parameters using MATLAB simulation. Based on the device used to control the movement of the roll angle (f) and pitch (q) obtained Kp = 0.12; Ki = 0.037 and Kd = 0.0975. Control of the yaw angle (y) obtained Kp = 0.9; Ki = 0.22 and Kd = 0.76. While controlling altitude obtained Kp = 1.2; Ki = 0.28 and Kd = 1.13.
Keywords: altitude, control system, PID, quadcopter, UAV
Downloads
Referensi
Caballero, F., Martinez-de-Dios, J.R., Maza, I., Automatic Forest Fire Monitoring and Measurement Using Unmanned Aerial Vehicle, International Conference on Forest Fire Research, D.X.Viegas (Ed.)
Coifman, B., McCord, M., Mishalani, R.G, Iswalt, M., and Ji, Y., 2006, Roadway Traffic Monitoring from an Unmanned Aerial Vehicle, IEE Proc. Intell. Transp. Syst. Vol. 153, No. 1.
Erginer, B., and Altug, E., 2007, Modelling and PD control of a quadrotor VTOL vehicle, in Proceedings of the IEEE Intelligent Vehicles Symposium, Istanbul, Turkey, pp. 894-899.
Gunterus, F. 1994, Falsafah Dasar: Sistem Pengendalian Proses. Elex Media Komputindo, Jakarta.
Hamel, T.,, Mahony, R., Lozano, R., and Ostrowski, 2002, Dynamic odeling and configuration stabilization for an X-4-flyer, in Proceedings of the 15th IFAC World Congress, Barcelona, Spai.
Hartman, D., Landis, K., Mehrer, M., Moreno, S. And Kim, J., 2014, Quadcopter Dynamic Modelling and Simulation (Quad-Sim) V. 1.00. https://github.com/dch33/Quad-Sim. 10 Nopember 2014.
Hazry, D. dan Zairil, S., 2011, Adaptive Neural Controller Implementation In Autonomous Mini Aircraft Quadrotor (AMAC-Q) For Attitude Control Stabilization, IEEE 7th International Colloquium on Signal Processing and its Applications
Lee, K.U., 2011, Modeling and Altitude Control of Quad-rotor UAV, in proc (IEEE)International conference on Control, Automation and Systems (ICCAS), Gyeonggi-do, SouthKorea.
Leishman, J.,2000, Principles of Helicopter Aerodynamics, Cambridge University Press, New York.
Merino, L., Caballero, F., Martinez, R.J., Maza, I., Ollero, A., 2010, Automatic Forest Fire Monitoring and Measurement using Unmanned Aerial Vehicles, VI International Conference on Forest Fire ResearchD. X. Viegas (Ed.).
Raza, S.A., 2010, Intelligent Flight Control of an Autonomous quadrotor,www.intechopen.com
Salih, A.L., Moghavvemi, M., Mohamed, A.H.F., Gaeid, K.S., 2010, Flight PID Controller Design for a UAV Quadrotor, Scientific Research and Essays Vol. 5(23), pp. 3660-3667, ISSN 1992-2248, Academic Journals
Unduhan
Diterbitkan
Terbitan
Bagian
Lisensi
Artikel ini berlisensi Creative Common Attribution-ShareAlike 4.0 International (CC BY-SA 4.0)
Penulis yang menerbitkan di jurnal ini menyetujui ketentuan berikut:
- Penulis menyimpan hak cipta dan memberikan jurnal hak penerbitan pertama naskah secara simultan dengan lisensi di bawah Creative Common Attribution-ShareAlike 4.0 International (CC BY-SA 4.0) yang mengizinkan orang lain untuk berbagi pekerjaan dengan sebuah pernyataan kepenulisan pekerjaan dan penerbitan awal di jurnal ini.
- Penulis bisa memasukkan ke dalam penyusunan kontraktual tambahan terpisah untuk distribusi non ekslusif versi kaya terbitan jurnal (contoh: mempostingnya ke repositori institusional atau menerbitkannya dalam sebuah buku), dengan pengakuan penerbitan awalnya di jurnal ini.
- Penulis diizinkan dan didorong untuk mem-posting karya mereka online (contoh: di repositori institusional atau di website mereka) sebelum dan selama proses penyerahan, karena dapat mengarahkan ke pertukaran produktif, seperti halnya sitiran yang lebih awal dan lebih hebat dari karya yang diterbitkan. (Lihat Efek Akses Terbuka).