Presentasi TA ok - digilib.its.ac.id fileSistem pendulum merupakan sistem yang nonlinear dan tidak...
-
Upload
truongdien -
Category
Documents
-
view
224 -
download
0
Transcript of Presentasi TA ok - digilib.its.ac.id fileSistem pendulum merupakan sistem yang nonlinear dan tidak...
Abdul Halim22 11 105 053
Dosen PembimbingDr. Trihastuti Agustinah, ST., MT
JURUSAN TEKNIK ELEKTROFakultas Teknologi IndustriInstitut Teknologi Sepuluh NopemberSurabaya 2013
PENDAHULUAN
PERANCANGAN
HASIL SIMULASI
PENUTUP
Sistem pendulum merupakan sistem yang nonlinear dan tidak stabil
Salah satu aplikasi dari sistem pendulum yaitu robot pendulum terbalik beroda dua
Persoalan dalam robot pendulum biasanyamengenai masalah stabilisasi dan tracking
PERMASALAHAN TUJUANLATAR BELAKANG
Membuat robot bergerak mengikuti sinyal referensiyang diberikan
Menjaga posisi yaw robot pada sudut 0 radian padasaat tracking
TUJUANLATAR BELAKANG PERMASALAHAN
Mendesain kontrol fuzzy T-S dengan gain kontrolermenggunakan metode pole placement untuktracking dan kontrol fuzzy tipe Mamdani untukmenjaga posisi yaw robot posisi pada 0 rad
LATAR BELAKANG PERMASALAHAN TUJUAN
Model Fisik Robot
PARAMETER FUZZY T-S FUZZY MAMDANIMODEL MATEMATIK
(a) Isometrik (b) Tampak Samping (c) Tampak Atas
State nonlinear robot:
PARAMETER FUZZY T-S FUZZY MAMDANIMODEL MATEMATIK
34
21
1122
13
21
12
1
12
21
}))(cos1({
cossin
}))(cos1({
)(
}))(cos1({
cos)(
}))(cos1({
sin)(
xx
rMxMxxgM
rMxMtu
x
MxMrl
xtu
MxMl
xgMMx
xx
cp
p
cp
f
cp
f
cp
cp
FUZZY T-S FUZZY MAMDANIMODEL MATEMATIK PARAMETER
No Parameter Notasi Nilai Satuan
1 Berat pendulum Mp 9,1 Kg2 Berat robot Mc 25,2 Kg3 Panjang pendulum dar poros roda ke
titik tengah gravitasi pendulum l 0,5 m
4 Jari-jari roda r 0,1 m5 Jarak antara roda kiri dengan roda
kanan D 0,44 m
6 Gravitasig 9,8 m/s2
Diagram Blok Sistem Servo Tipe 1
MODEL MATEMATIK FUZZY MAMDANIPARAMETER FUZZY T-S
ux BAx Cxy
Model Fuzzy T-S Berbasis Konsep Parallel Distributed Compensation (PDC)
MODEL MATEMATIK FUZZY MAMDANIPARAMETER FUZZY T-S
Aturan Plant :
If ThenPremis-1 Premis-2 Premis-n…
)(+)(=)( 11 tuBtxAtx
…
)(+)(=)( 22 tuBtxAtx
)(+)(=)( tuBtxAtx nn
PremisKonsekuen
Aturan kontroler:
Premis-1 Premis-2 Premis-nIf Then… …
)(-=)( 1 txKtu
)(-=)( 2 txKtu
)(-=)( txKtu n
PremisKonsekuen
MODEL MATEMATIK FUZZY MAMDANIPARAMETER FUZZY T-S
Model Linear Sistem:rad 0 kerja titik pada iLinearisas 1 x
09683,37937,00
dan
1000000889,350006778,260010
11 BA
rad 2,0 kerja titik pada iLinearisas 1 x
09125,37669,00
dan
10000001953,310000541,250010
22 BA
Aturan Plant dan Kontroler
MODEL MATEMATIK FUZZY MAMDANIPARAMETER FUZZY T-S
Aturan plant ke-1If x1(t) is M1 (0 rad)Then u(t)Bx(t)A(t)x 11
Aturan kontroler ke-1 If x1(t) is M1 (0 rad)Then )()( 4411 xrktu(t) xK
Aturan plant ke-2If x1(t) is M2 (±0,2 rad) Then u(t)Bx(t)A(t)x 22
Aturan kontroler ke-2If x1(t) is M2 (±0,2 rad)Then )xrktu(t) )()( 4422 xK
Fungsi Keanggotaan
MODEL MATEMATIK PARAMETER FUZZY MAMDANIFUZZY T-S
xc
cxbbcxc
bxaabax
ax
M
0
0
1
12 1 MM
Gain kontroler:Pole yang digunakan
Dengan menggunakan metode pole-placement, didapatgain kontrol sebagai berikut:
MODEL MATEMATIK PARAMETER FUZZY MAMDANIFUZZY T-S
P1 = [-21,25 -4,43 4,1-6,2j 4,1+6,2j ]P2 = [-15,28 1,26+5,5j 1,26-5,5j -4,3519]
K1= [-290,69 -63,65 -8,32 -66,65]K2= [-240,59 -53,45 -6,1 -28,32]
K41 = [-66,65]K42 = [-28,32]
Fungsi Keanggotaan
MODEL MATEMATIK PARAMETER FUZZY T-S FUZZY MAMDANI
Error Yaw Yaw Dot
Sinyal Kontrol
Rule Base Kontrol Fuzzy Mamdani
MODEL MATEMATIK PARAMETER FUZZY T-S FUZZY MAMDANI
error yaw
NB NM NS Zo PS PM PB
erro
r yaw
dot
NB PB PB PB PB PM PS ZO
NM PB PB PB PM PS ZO NS
NS PB PB PM PS ZO NS NM
Zo PB PM PS ZO NS NM NB
PS PM PS ZO NS NM NB NB
PM PS ZO NS NM NB NB NB
PB ZO NS NM NB NB NB NB
ANIMASI 3DBLOK DIAGRAM HASIL RESPON
Respon tracking dengan sinyal referensi sebesar 0,3 meter
ANIMASI 3DHASIL RESPONBLOK DIAGRAM
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20-0.1
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
Waktu (detik)P
osis
i (m
)
Sudut Awal 0 .1Sudut Awal 0 .2
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20-0.2
-0.1
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
Waktu (detik)
Sudu
t Pen
dulu
m (r
ad)
Sudut Awal 0 .1Sudut Awal 0 .2
Respon tracking saat diberi gangguan
ANIMASI 3DHASIL RESPONBLOK DIAGRAM
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20-0.1
-0.05
0
0.05
0.1
0.15
0.2
0.25
0.3
Waktu (detik)
Sudu
t Pen
dulu
m (r
ad)
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 200
0.05
0.1
0.15
0.2
0.25
0.3
0.35
0.4
0.45
Waktu (det ik)
Pos
isi (
m)
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20-15
-10
-5
0
5
10
15
Waktu (detik)
Sin
yal G
angg
uan
(Nm
)
Respon tracking saat diberi gangguan yaw steering
ANIMASI 3DHASIL RESPONBLOK DIAGRAM
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20-0.1
-0.05
0
0.05
0.1
0.15
0.2
0.25
0.3
Waktu (detik)
Sudu
t Pen
dulu
m (r
ad)
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20
-0,6
-0,4
-0,2
0
0,2
0,4
0,6
Waktu (detik)
Siny
al G
angg
uan
(rad)
Respon tracking saat diberi gangguan yaw steering
ANIMASI 3DHASIL RESPONBLOK DIAGRAM
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 200
0.05
0.1
0.15
0.2
0.25
0.3
0.35
Waktu (detik)
Posi
si (m
)
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20
-0.5
-0.4
-0.3
-0.2
-0.1
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
Waktu (detik)
Posi
si Y
aw R
obot
(rad
)
BLOK DIAGRAM ANIMASI 3DHASIL RESPON
Kontrol fuzzy hybrid mampu membuat robot bergerak lurus sesuai dengan sinyal referensi yang diberikan dan tetap menjaga posisi yaw robot padasudut 0 radian.
Untuk proses tracking robot agar sesuai dengansinyal referensi membutuhkan waktu sekitar 5 detik
SARANKESIMPULAN
Untuk penelitian selanjutnya perlu ditambahkanproses tracking pada sumbu z dan untuk sinyalreferensi sinus.
KESIMPULAN SARAN