OPTIMASI PENGENDALI PID PADA PESAWAT AUTOPILOT
BERBASISKAN ALGORITMA GENETIKA
1. Tujuan
1.
Merancang performa Sistem Kendali yang parameternya dioptimasi oleh Sistem Algoritma Genetika
2.
Mengetahui
3. Membandingkan Performa sistem PID Ziegler-Nichlos (PID-ZN) dan sistem tanpa menggunakan pengendali.
2. Dasar
Teori
Optimalisasi atau optimasi yaitu suatu proses untuk mencapai hasil yang ideal atau optimasi (nilai efektif yang dapat dicapai). Optimasi dapat diartikan sebagai suatu bentuk mengoptimalkan sesuatu hal yang sudah ada, ataupun merancang dan membuat sesuatu secara optimal.
Menurut Kamus Besar Bahasa Indonesia (2011), “Optimalisasi adalah proses, cara dan perbuatan untuk mengoptimalkan (menjadikan paling baik, paling tinggi)”. Sedangkan dalam Kamus Oxford (2014), “Optimization is the process of finding the best solution to some problem where “best” accords to prestated criteria”
Jadi, Optimalisasi adalah sebuah proses, cara dan perbuatan (aktivitas/kegiatan) untuk mencari solusi terbaik dalam beberapa masalah, dimana yang terbaik sesuai dengan kriteria tertentu. Dalam penelitian ini, topik yang diangkat adalah optimalisasi suatu lokasi (gudang) sehingga dapat meningkatkan produktivitas, kualitas dan pendapatan perusahaan.
3. Abstrak
Teknologi
pada saat sekarang ini telah menyentuh sisi otomatisasi yang handal. Kemampuan mesin
untuk bekerja secara mandiri menjadi suatu hal yang sangat penting dewasa ini,
begitu juga pada industri pesawat. Pesawat yang dapat menentukan lintasan
terbangnya sendiri disebutkan juga dengan autopilot. Pada penelitian ini telah
dikembangkan sistem pengendalian pesawat yang dapat menjaga ketinggian
terbangnya sesuai dengan yang diinginkan pilot. Dengan menggunakan fungsi alih
dari sistem pesawat, maka pengendali PID dirancang berdasarkan metoda algoritma
genetika atau PID-GA. Performa kendali PID-GA ini ternyata jauh lebih baik jika
dibandingkan dengan metoda pengendali PID-Ziegler Nichlos (PID-ZN). Metoda
pengendali PID-GA yang dipilih bekerja pada nilai batas=10, banyak generasi=30
dan populasi sebesar 50. Konstanta proporsional, integral dan derivatif yang
dihasilkan adalah 9,66; 9,15 dan 9,06. Dengan kriteria tersebut, waktu naik
sistem diperbaiki dari 0,732 detik pada PID-ZN menjadi 0,55 detik pada PID-GA.
Sistem juga lebih cepat stabil, dimana pada PID-ZN sistem stabil setelah 19,1
detik sedangkan pada PID-GA sistem sudah stabil dalam jangka waktu 5,3 detik.
Hasil ini memperlihatkan betapa kendali PID-GA bekerja sangat baik pada sistem
pesawat autopilot.
4. Landasan
Teori
a. AutoPilot Pesawat
Autopilot pesawat adalah sistem otomatis yang dirancang untuk mengendalikan pesawat secara otomatis tanpa banyak campur tangan manusia. Autopilot dirancang untuk membantu pilot dengan tugas-tugas penerbangan tertentu, membebaskan mereka dari sebagian besar beban kerja operasional, dan memungkinkan mereka fokus pada tugas-tugas lain yang memerlukan perhatian lebih mendalam.
Beberapa fungsi yang dapat dilakukan oleh autopilot pesawat meliputi:
- 1. Pertahankan Ketinggian dan Arah:
Autopilot dapat diatur untuk mempertahankan ketinggian dan arah pesawat, membantu menjaga penerbangan yang stabil.
- 2. Pemeliharaan Jalur Penerbangan:
Autopilot dapat diatur untuk mengikuti jalur penerbangan yang telah ditentukan sebelumnya, mengikuti rute penerbangan yang telah diprogram.
- 3. Otomatisasi Laporan dan Monitoring:
Beberapa sistem autopilot dapat secara otomatis merekam data dan melakukan pemantauan sistem pesawat, memberikan laporan dan informasi vital kepada pilot.
- 4. Pendaratan Otomatis:
Dalam kondisi tertentu, beberapa pesawat dilengkapi dengan sistem
autopilot yang dapat melakukan pendaratan otomatis. Namun, pendaratan otomatis
biasanya digunakan dalam keadaan darurat atau kondisi cuaca yang sulit.
b. Pengendali PID
Pengendali PID (Proporsional-Integral-Derivative) adalah jenis pengendali umpan balik yang digunakan dalam sistem kontrol otomatis untuk mengontrol variabel proses. Pengendali PID berusaha untuk menghasilkan respons kontrol yang optimal terhadap perubahan dalam variabel proses dengan memanfaatkan tiga komponen utama: proporsional (P), integral (I), dan derivative (D).
Berikut adalah penjelasan singkat tentang setiap komponen pengendali PID:
Proporsional (P): Komponen proporsional memberikan tanggapan kontrol yang sebanding dengan kesalahan saat ini antara nilai setpoint (nilai yang diinginkan) dan nilai aktual variabel proses. Peningkatan komponen P dapat meningkatkan respons terhadap perubahan cepat dalam kesalahan.
Integral (I): Komponen integral menanggapi akumulasi kesalahan selama waktu. Ini membantu mengatasi kesalahan sistem yang persisten atau penyimpangan yang lama dari nilai setpoint. Komponen I membantu menghilangkan offset sistem.
Derivative (D): Komponen derivative bereaksi terhadap laju perubahan kesalahan. Ini membantu mencegah overshoot (melebihi nilai setpoint) dan meningkatkan stabilitas sistem dengan memberikan respons yang cepat terhadap perubahan yang cepat.
Pengendali PID menggabungkan ketiga komponen ini untuk mencapai respons kontrol yang optimal. Kombinasi proporsional, integral, dan derivative dapat disesuaikan (disesuaikan) untuk memenuhi karakteristik khusus dari sistem yang diendalikan.
Pengendali PID digunakan dalam berbagai aplikasi,
termasuk industri, kendaraan otomotif, sistem kontrol suhu, dan banyak lagi.
Penggunaan PID memungkinkan sistem untuk secara otomatis menyesuaikan keluaran
untuk mencapai nilai setpoint dan menjaga sistem dalam kondisi operasi yang
diinginkan.
No comments:
Post a Comment