Desain Sistem Pengaturan Sudut Aero Pendulum Menggunakan Metode PID dan MPC
Design System Aero Pendulum Angle Control Using PID and MPC Methods
Aero Pendulum adalah pendulum yang dilengkapi motor dengan baling-baling di ujungnya, yang mampu memberikan gaya kontrol yang diperlukan ke pendulum itu sendiri. Aero Pendulum adalah sistem nonlinier dan dapat dikontrol dengan baik dengan metode kontrol klasik ketika sistem dilinierkan di sekitar titik desain. Artikel ini bertujuan untuk mendemonstrasikan penerapan tiga teknik kontrol yang berbeda, yaitu metode Proportional Integral Derivative (PID) dan Metode Predictive Control (MPC) untuk mengembangkan dan menentukan respon yang terjadi pada sistem Aero Pendulum. Sistem kendali ini dilakukan dengan menggunakan software Matlab 2016 untuk menguji respon self-balancing menggunakan sudut yang telah ditentukan. Hasil simulasi membandingkan sistem yang tidak menggunakan kontrol dengan sistem kontroler PID dan MPC. Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan, Dari hasil PID kontroler pengujian didapatkan data bahwa respon sistem setpoint 40° memiliki nilai yang lebih baik yaitu Peak Max = 45,81, Peak Time = 0,147 s, Rise Time = 0,052797 s, yaitu cepat dengan overshoot = 14,368%. Sedangkan untuk MPC respon sistem setpoint 40° memiliki nilai yang lebih baik yaitu Peak Max = 40,00 , Peak time = 5,800 s, Rise time = 0,639 209 s, , dan Overshoot = 0,501%. Kata kunci : Aero pendulum, Method Predictive Control (MPC), Matlab.
The Aero Pendulum is a motor-equipped pendulum with a propeller at the end, capable of providing the necessary control force to the pendulum itself. The Aero Pendulum is a nonlinear system and can be well controlled by classical control methods when the system is linearized around the design point. This article aims to demonstrate the application of three different control techniques, namely Proportional Integral Derivative (PID) and Method Predictive Control (MPC), to develop and determine the response that occurs in the aero pendulum system. This control system is carried out using Matlab 2016 software to test the selfbalancing response using a predetermined angle. The simulation results compare a system that does not use control a PID and MPC controller system. Based on the research that has been done, From the results of the PID controller testing, data was obtained that the response of the 40° setpoint system had better values, namely Peak Max = 45.81, Peak Time = 0.147 s, Rise Time = 0.052797 s, which is fast with overshoot = 14.368%. Meanwhile, for MPC, the response of the 40° setpoint system has better values, namely Peak Max = 40.00 , Peak time = 5,800 s, Rise time = 0.639 209 s, and Overshoot = 0.501%. Keywords: Aero pendulum, Method Predictive Control (MPC), Matlab.