PERANCANGAN PENGENDALI PID UNTUK GERAKAN PITCH DAN ROLL PADA QUADCOPTER

Rosalia H. Subrata, Raymond Tarumasely, Calvin D. Setiawan

Abstract

Recently, Quadcopter is used a lot due to it’s capability to perform difficult movements compared with other type of air craft and also for its capability to take off and land on narrow space vertically.  The Proportional Integral Derivate (PID) Controller is expected to control the Quadcopter’s angle movement pitch and role back to the original position. Design process is conducted by creating a mathematical model of the system to stabilize pitch and roll movement of the Quadcopter and handle other types of disturbance. The parameters of the PID controller are determined by using MATLAB v.13 program through simulation process. The parameters are used as references for Arduino Mega Microcontroller to perform pitch and roll movement of the Quadcopter. By using PID controller coefficient Kp = 0.0316, Ki = 0.05, Kd = 0.26, the controller is able to reduce the oscillation of the system with error rate about two degrees from the input.

Quadcopter saat ini banyak digunakan karena mempunyai kemampuan untuk melakukan gerakan yang sulit dilakukan oleh pesawat jenis lain, serta kemampuan untuk terbang dan mendarat secara vertikal di tempat yang sempit. Pengendali Proportional Integral Derivative (PID) untuk gerakan sudut pitch dan roll pada quadcopter ini diharapkan mampu mengembalikan posisi pitch dan roll sesuai dengan referensi yang dimasukkan ketika diberikan dorongan pada quadcopter. Proses perancangan dimulai dengan membuat model matematis sistem terlebih dahulu. Dibutuhkan sebuah sistem pengendali untuk mengatur gerakan sudut pitch dan roll pada quadcopter, sehingga dapat bergerak dengan stabil dan mampu mengatasi gangguan dari luar. Sebagai pengendali gerakan sudut pitch dan roll digunakan pengendali PID, yang parameternya ditentukan dengan program aplikasi MATLAB versi 13. Parameter PID ini diprogram ke mikrokontroler, dalam hal ini digunakan Arduino Mega. Osilasi pada sistem dapat diredam dengan koefisien PID Kp = 0,0316, Ki = 0,05, dan Kd = 0,2. Besarnya error rate sekitar dua derajat dari input yang diberikan.


Full Text:

PDF

References

Andreas Vikane Hystad, Joakim Brobakk Lehn. “Model, Design and Control of a Quadcopter.” Master Thesis in Cybernetics and Robotics, Norwegian University of Science and Technology Department of Engineering Cybernetics, 2015.

Gembong Edhi Setyawan, Eko Setiawan, Wijaya Kurniawan. “Sistem Kendali Ketinggian Quadcopter Menggunakan PID”. Jurnal Teknologi Informasi dan Ilmu Komputer (JTIIK), Vol. 2, No. 2, hlm. 125-131, Oktober 2015.

S. Norouzi Ghazbi, Y. Aghli, M. Alimohammadi, A. A. Akbari. “Quadrotors Unmanned Aerial Vehicles: A Review.” International Journal On Smart Sensing And Intelligent Systems, Vol. 9, No. 1, hlm 309-333, 2016.

Syed Ali Raza, Wail Gueaieb. ”Intelligent Flight Control of an Autonomous Quadrotor”, dalam Motion Control, Federico Casolo, Ed. New York City: InTech, 2010, hlm. 245-264.

S. Palani. Control Systems Engineering. 2nd edition. New Delhi: Tata McGraw Hill, 2010, hlm. 5.83.

Jose C. V. Junior, Julio C. De Paula, Gideon V. Leandro, Marlio C. Bonfim. “Stablility Control of a Quad-Rotor Using PID Controller.” Brazilian Journal Of Instrumentation and Control, hlm. 15-20, November 2013.

Refbacks

  • There are currently no refbacks.