Sistem Kendali PID pada Modus Transisi Terbang Tiltrotor

Abstract

AbstrakTiltrotor merupakan jenis pesawat tanpa awak yang dapat lepas landas secara vertikal dan terbang maju dengan kecepatan penuh. Kemampuan ini didukung dengan adanya aktuator yang dapat mengubah sudut baling-baling pada modus transisi. Tanpa adanya sistem kendali pada modus hovering dan transisi, akan menyebabkan tiltrotor sulit untuk dikendalikan. Penelitian ini bertujuan merancang dan membuat sistem yang mampu menstabilkan tiltrotor dengan mempertahankan sudut orientasi roll, pitch, dan yaw tiltrotor pada modus hovering dan transisi menggunakan pengendali PID.Pengendali PID menggunakan negative feedback yang berasal dari pembacaan sensor accelerometer, gyroscope, dan magnetometer dengan metode DMP dan Madgwick quaternion menghasilkan keluaran pulsa untuk mengendalikan kecepatan motor brushless dan posisi sudut motor servo. Hasil dari pengendali PID juga dibandingkan dengan pengendali P dan PI.Sesuai dengan pengujian, sistem kendali pada modus transisi pada sudut roll dengan setpoint 0o mampu mempertahankan posisi sudut roll pada sudut rata-rata 0.48o dengan standar deviasi 1.75o, pada sudut pitch dengan setpoint 25o mampu mempertahankan posisi sudut pitch pada sudut rata-rata 25.26o dengan standar deviasi 2.87o, pada sudut yaw mampu mempertahankan posisi sudut yaw pada rentang 10o hingga 0o dengan sudut rata-rata 3.78o dan standar deviasi 1.83o. Kata kunci—tiltrotor, PID, modus transisi Abstract Tiltrotor is an unmanned aerial vehicle which can take off vertically and fly with full speed. These abilities are supported by actuators, which can change the angle of propellers in transition mode. Without control system in hovering mode and transition mode, it will be difficult to control tiltrotor. The purpose of this research is to design the system which can stabilize the tiltrotor by maintaining oriented angle of tiltrotor’s roll, pitch, and yaw in hovering mode and transition mode using PID controller.PID controller uses negative feedback which is obtained from accelerometer, gyroscope, and magnetometer by using DMP method and Madgwick quaternion to produce the pulse to control the velocity of brushless motor and angle position of servo motor. The result of PID controller is also compared to P controller and PI controller.According to the test, control system in transition mode for roll angle with setpoint 0o is capable to maintain roll angle at average angle 0.48o with standard deviation 1.75o, for pitch angle with setpoint 25o is capable to maintain pitch angle at average angle 25.26o with standard deviation 2.87o, for yaw angle is capable to maintain yaw angle at range 10o to 0o with average angle 3.78o and standard deviation 1.83o. Keywords—tiltrotor, PID, transition mode