Tuning Parameter PID Menggunakan Algoritma Genetika Untuk Kontrol Pelacakan Lintasan Quadcopter

Ahmad Maulana Syafi'i

Ahmad Maulana Syafi'i UIN Sultan Aji Muhammad Idris Samarinda

Abstract

Quadcopter merupakan salah satu jenis Unmanned Aerial Vehicle (UAV) yang memiliki empat rotor sebagai penggerak utama dan mampu bergerak secara rotasional dan translasional. Kedua sistem gerak ini secara matematis tergolong nonlinier dan tidak stabil. Pada penelitian ini diperkenalkan metode kontrol PID dan LQR untuk pelacakan lintasan dari quadcopter. Berdasarkan model kinetiknya, quadcopter memiliki struktur kontrol loop ganda. Pada outer-loop dalam sistem quadcopter, kontrol PID dirancang untuk melacak lintasan referensi. Parameter PID ditentukan oleh algoritma genetika untuk mengurangi trial error dan mendapatkan hasil yang optimal. Pada inner-loop dalam sistem quadcopter, kontrol LQR dirancang untuk melacak sikap referensi. Hasil simulasi menunjukkan bahwa PID dan LQR merupakan metode pelacakan lintasan yang cukup efektif dengan Root Mean Square Error kurang dari 1%. Kontroler ini mampu melakukan path following pada lintasan segitiga siku-siku.

References

[1] Abbasi. E., Mahjoob. M. J., and Yazdanpanah. R. (2017). Control of Quadrotor UAV Using a Fuzzy System for Tuning the PID Gains in Hovering Mode.
[2] Akbar. F. C., E_endie. R., and Iskandar .E. (2016). Tuning Parameter Linear Quadratic Tracking menggunakan Algoritma Genetika untuk Pengendalian Gerak Lateral Quadcopter. JURNAL TEKNIK ITS Vol.5. 2016:2337-3539.
[3] Cheng.H. and Yang.Y. (2017). Model Predictive Control and PID for Path Following of an Unmanned Quadrotor Helicopter. IEEE 17th International Conference on Communication Technology. 978-1-5090-6161-7.
[4] He Z F Zhao L. (2014). A simple attitude control of quadrotor helicopter based on Ziegler- Nichols rules for tuning PD parameters. The scientific world journal.
[5] Lopes.R.V., Santana.P.H., Borges. G. A., and Ishihara. J. Y. (2011). Model Predictive Control applied to tracking and attitude stabilization of a VTOL quadrotor aircraft. 21st International Congres of Mechanical Engineering.
[6] Luukkonen. T. (2011). Modelling and control of quadcopter. School of Science, Independent research project in applied mathematics. Espoo.