Pengendalian Sudut Pitch dan Roll Pesawat Flying Wing
Abstract
Perkembangan dunia penerbangan beberapa tahun ini mengalami peningkatan yang, salah satunya bidang pesawat tanpa berawak atau unmanned aerial vehicle. Perkembangan tersebut seiring dengan meningkatnya penggunaan UAV diberbagai bidang, diantaranya yaitu untuk misi militer, misi pemantauan bencana alam, dan misi foto udara. Banyak jenis pesawat yang dapat digunakan untuk menyelesaikan misi-misi tersebut, salah satu jenis pesawat pesawat yang banyak digunakan adalah pesawat tipe flying wing. Pesawat dengan tipe ini bentuknya segitiga dan tidak memiliki ekor. Pengendali pesawat ini menggunakan elevon pada sisi kanan kiri sayapnya, dan bentuk nya relative kecil, sehingga pesawat ini rentan terhadap gangguan lingkungan dan menyebabkan kegagalan misi penerbangan. Untuk mengatasi masalah tersebut, maka diperlukan sebuah sistem kendali yang mampu membuat pesawat mempertahankan stabilitas terbang. Dalam penelitian ini diterapkan metode kendali Linier Quadratic Regulator untuk mengatasi hal tersebut. Metode kendali LQR digunakan untuk mengendalikan sudut pitch dan roll pada pesawat. Berdasarkan hasil pengujian, gangguan yang diberikan mampu diatasi dengan baik oleh pesawat. Terbukti ketika diberikan gangguan, pesawat mengalami overshoot sebesar 4,24º pada sudut pitch dan 4,26º pada sudut roll, namun dapat dengan cepat kembali ke setpoint dalam waktu 1,2 detik pada sudut pitch, dan 1,3 detik pada sudut roll. Dengan demikian pesawat mampu mempertahankan stabilitas terbangnya.
Downloads
References
[1] D. Ardiantara, R. Sumiharto, and S. B. Wibowo, “Purwarupa Kontrol Kestabilan Posisi dan Sikap pada Pesawat Tanpa Awak Menggunakan IMU dan Algoritma Fusion Sensor Kalman Filter,” IJEIS (Indonesian J. Electron. Instrum. Syst., vol. 4, no. 1, pp. 25–34, 2014, doi: 10.22146/ijeis.4219.
[2] L. A. Sutawati, I. N. S. Kumara, and W. Widiadha, “Pengembangan Three Degree of Freedom Hexapod sebagai Robot Pemadam Api dengan Sensor UVTron Hamamatsu,” Maj. Ilm. Teknol. Elektro, vol. 17, no. 3, p. 417, 2018, doi: 10.24843/mite.2018.v17i03.p17.
[3] J. Kurniati, Rezki, “Seminar Nasional Industri dan Teknologi (SNIT), Politeknik Negeri Bengkalis,” Peranc. Apl. Antrian Pasien Di Rumah Sakit Menggunakan Metod. Fast, no. Lcm, pp. 270–276, 2019.
[4] A. Majid, R. Sumiharto, and S. B. Wibisono, “Identifikasi Model dari Pesawat Udara Tanpa Awak Sayap Tetap Jenis Bixler,” IJEIS (Indonesian J. Electron. Instrum. Syst., vol. 5, no. 1, p. 43, 2015, doi: 10.22146/ijeis.7152.
[5] H. Purnawan, Mardlijah, and E. B. Purwanto, “Design of linear quadratic regulator (LQR) control system for flight stability of LSU-05,” J. Phys. Conf. Ser., vol. 890, no. 1, 2017, doi: 10.1088/1742-6596/890/1/012056.
[6] E. Irmawan, P. Mulyono, P. Studi, T. Dirgantara, S. Tinggi, and T. Kedirgantaraan, “KENDALI FUZZY-PID PADA SIKAP LONGITUDINAL DAN SIKAP,” vol. 2, no. 2, pp. 1–7, 2018.
[7] Z. Angeline Rerung, E. Sofyan, and F. Setiawan, “Analisis Kestabilan Statik Dan Dinamik Pada Pesawat Lsu-05 Ng (Lapan Surveillance Uav 05 New Generation) Dengan Menggunakan Perangkat Lunak Xflr5,” Tek. STTKD J. Tek. Elektron. Engine, vol. 6, no. 2, pp. 76–83, 2020, doi: 10.56521/teknika.v6i2.215.
[8] T. kuntoro Priyambodo, A. Dharmawan, O. A. Dhewa, and N. A. S. Putro, “Desain of Flight Control System for Flying Wing UAV Based on Pitch and Roll Rotation,” vol. 03, no. 09, pp. 6–9, 2016.
[9] T. Susanto and S. Ahdan, “Pengendalian Sikap Lateral Pesawat Flying wing Menggunakan Metode LQR,” PRotek J. Ilm. Tek. Elektro, vol. 7, no. 2, pp. 99–103, 2020, doi: 10.33387/protk.v7i2.2034.
[10] A. Crasta and S. A. Khan, “EFFECT OF ANGLE OF INCIDENCE ON STABILITY DERIVATIVES OF A WING,” pp. 1–6, 1978.
[11] W. Ratnasari, E. Apriliani, and M. Mardlijah, “Desain Kontrol pada Model Gerak Lateral-Direksional Unmanned Aerial Vehicle (UAV) Menggunakan Output Feedback Control,” J. Sains dan Seni ITS, vol. 11, no. 2, 2022, doi: 10.12962/j23373520.v11i2.75502.
[12] A. P. Wijaya, A. Triwiyatno, and B. Setiyono, “Perancangan Self Balancing Pitch Control Dengan Metode Kontrol Fuzzy Pada Unmanned Aerial Vehicle Fixed Wing,” Peranc. Self Balanc. Pitch Control Dengan Metod. Kontrol Fuzzy Pada Unmanned Aer. Veh. Fixed Wing, vol. 17, no. 4, pp. 162–171, 2015, doi: 10.12777/transmisi.17.4.162-171.
[13] A. N. T.Susanto, S.D.Riskiono, Rikendry, “IMPLEMENTASI KENDALI LQR UNTUK PENGENDALIAN SIKAP LONGITUDINAL PESAWAT FLYING WING,” J. Electro Luceat, vol. 6, no. 2, pp. 245–254, 2020.
[14] P. Nu, W. Lin, N. L. Kham, and H. M. Tun, “Longitudinal And Lateral Dynamic System Modeling Of A Fixed-Wing UAV,” Int. J. Sci. Technol. Res., vol. 6, no. 4, pp. 171–174, 2017.
[15] M. Fajar and O. Arifianto, “PERANCANGAN AUTOPILOT LATERAL-DIREKSIONAL PESAWAT NIRAWAK LSU-05 (THE DESIGN OF THE LATERAL-DIRECTIONAL AUTOPILOT FOR THE LSU-05 UNMANNED AERIAL VEHICLE),” vol. 05, pp. 93–104, 2017.
[16] E. Irmawan and E. E. Prasetiyo, “Kendali Adaptif Neuro Fuzzy PID untuk Kestabilan Terbang Fixed Wing UAV ( Adaptive Control of Neuro Fuzzy PID for Fixed Wing UAV,” vol. 9, no. 1, pp. 73–78, 2020.
[17] O. A. Dhewa, A. Dharmawan, and T. K. Priyambodo, “Model of Linear Quadratic Regulator ( LQR ) Control Method in Hovering State of Quadrotor,” vol. 9, no. 3, pp. 135–143, 1843.
[18] L. M. Argentim, W. C. Rezende, P. E. Santos, and R. A. Aguiar, “PID, LQR and LQR-PID on a quadcopter platform,” 2013 Int. Conf. Informatics, Electron. Vision, ICIEV 2013, no. February 2015, 2013, doi: 10.1109/ICIEV.2013.6572698.
[19] G. E. Setyawan, W. Kurniawan, and A. C. L. Gaol, “Linear Quadratic Regulator Controller (LQR) for AR. Drone’s Safe Landing,” Proc. 2019 4th Int. Conf. Sustain. Inf. Eng. Technol. SIET 2019, pp. 228–233, 2019, doi: 10.1109/SIET48054.2019.8986078.
[20] K. Ogata, Modern Control Engineering. 2009.
[21] “C Balas Modelling and Linear Control of a Quadrotor School of Engineering.”
[22] J. P. Sembiring, F. Rossi, and T. Susanto, “Kendali Sudut Pitch dan Roll fase Lepas Landas pada Pesawat VTOL- plane,” vol. 21, no. 1, 2022.
[23] B. Liu and Z. Jiao, “LQR lateral-directional control law design for distributed propulsion layout flying wing,” 2017 IEEE Int. Conf. Cybern. Intell. Syst. CIS 2017 IEEE Conf. Robot. Autom. Mechatronics, RAM 2017 - Proc., vol. 2018-Janua, pp. 715–719, 2018, doi: 10.1109/ICCIS.2017.8274866.
[24] R. Nelson, “Robert Nelson Flight Stability and Automatic Control 2nd Ed.” 1997.
[25] R. Andini and Y. P. Astuti, “MATH unesa,” J. Ilm. Mat., vol. 9, no. 2, pp. 437–446, 2021, [Online]. Available: https://media.neliti.com/media/publications/249234-model-infeksi-hiv-dengan-pengaruh-percob-b7e3cd43.pdf.
[26] E. saputra E. I nyoman, I. R. Agung, and Y. Divayana, “ED-255EK Embeded Education Platform Sebagai Modul Praktikum Embeded System Dengan Robot Arm Module Dan Voice Module,” Maj. Ilm. Teknol. Elektro, vol. 18, no. 1, p. 91, 2019, doi: 10.24843/mite.2019.v18i01.p13.
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License
