Perancangan Sistem Kendali Untuk Kestabilan Pendulum Terbalik Menggunakan Metode Logika Fuzzy

Abstract

Abstrak

Sistem pendulum terbalik saat ini banyak diaplikasikan dalam metode lepas landas dan mendarat pada pesawat terbang atau yang biasa dikenal dengan Vertical Take-Off and Land (VTOL). Prinsip sistem pendulum terbalik digunakan oleh pesawat terbang pada bagian sistem tilt-rotor. Namun, sistem pendulum terbalik memiliki stabilitas yang rendah dan bersifat nonlinear serta sangat sensitif terhadap gangguan baik gangguan dari luar (noise) atau gangguan pada sistem itu sendiri. Oleh sebab itu, dibutuhkan suatu teknik kendali untuk mengatasi agar pendulum terbalik dapat mempertahankan posisi kesetimbangannya. Pendulum terbalik pada dasarnya dapat dirancang dalam dua bentuk yaitu Linear Inverted Pendulum (Lintasan berbentuk transversal) dan Rotary Inverted Pendulum (lintasan berbentuk putaran). Pada tugas akhir ini, sistem pendulum terbalik yang dirancang yaitu linear inverted pedulum dengan menggunakan metode fuzzy logic controller pada sistem kestabilan sudut batang pendulum dan metode gain constant untuk kestabilan posisi cart. Sistem pendulum terbalik yang dirancang juga dapat mempertahankan kestabilannya ketika diberi gangguan baik sinyal impuls maupun sinyal pulsa. Hasil dari perancangan sistem pendulum terbalik dapat mempertahankan kestabilan batang pendulum baik dengan atau tanpa gangguan dengan nilai max overshoot 50 % untuk gangguan berupa sinyal impuls dan 89% untuk gangguan berupa sinyal pulsa. Namun, pada sistem kestabilan posisi cart terdapat error steady state setelah sistem diberi gangguan.

Kata Kunci : fuzzy logic controller, linear inverted pendulum, V-TOL


Abstract

The inverted pendulum system is currently widely applied in takeoff and landing methods on aircraft or commonly known as Vertical Take-Off and Land (VTOL). The principle of an inverted pendulum system is used by an aircraft on the tilt-rotor system. However, the inverted pendulum system has low stability and is nonlinear and is very sensitive to interference with either noise from outside or noise on the system itself. Therefore, a control technique is needed to overcome the inverted pendulum to maintain its equilibrium position. The inverted pendulum can basically be designed in two forms: Linear Inverted Pendulum (Transversal Transverse) and Rotary Inverted Pendulum (round-shaped path). In this final project, the inverted pedulum using the fuzzy logic controller method on the pendulum system corner stability and the constant gain method for stability of the cart position. The inverted pendulum system that is designed can also maintain its stability when it is impaired both the impulse signal and the unit step signal. The result of the inverted pendulum system is that the system can maintain the stability of the pendulum rod either with or without interference with max overshoot value is 50% for impulse signal disturbance and 89% for disturbance of pulse signal. However, in the stability of the cart system there is a steady state error after the system is interrupted. Keyword : fuzzy logic controller, linear inverted pendulum, V-TOL