- Judul :
Penerapan Kendali Hybrid Logika Fuzzy.PID Untuk Meningkatkan Performa Navigasi Robot Beroda Wall Follower
- Tahun :
2016
- Penulis :
Utis Sutisna, Wahyu Diputra Siregar, Siswanto Nurhadiyono
- Latar belakang masalah
Dalam navigasi robot beroda biasanya muncul masalah system kendali PID yaitu performa yang tidak bisa menyesuaikan dengan kondisi medan yang ada di lapangan atau yang di hadapi. Maka dari itu, diperlukan untuk memodifikasi pada system yang ada pada kendali robot tersebut. Dalam penelitian yang sedang dirancang ini. control PID sendiri yaitu control mekanisme feedback yang banyak dipakai pada system kendali konversional.kontrol ini memiliki mekanisme menghitung nilai error lalu mengkonversinya menjadi nilai error yang sangat minim sekali setiap waktunya dengan penyetelan variable kendalinya. Jadi akan ada minimalisir terjadinya error pada kontroler ini (Araki,1991).
Tujuan dari system kendali ini adalah supaya robot bisa bernavigasi dalam berbagai medan yang dilewatinya secara stabil. Adapun masalah yang biasanya timbul pada robot yang menggunakan system kendali PID dalam konteks bernavigasi yaitu dalam kerja robot yang tidak bisa mengidentifikasi dengan kondisi medan yang dihadapi karena nilai konstanta Kp, Ki dan Kd yang memiliki nilai cenderung tetap. Pada penelitian ini menerapkan system PID pada robot beroda dengan menggunakan metode tuning PID modifikasi antara metode Ziegler Nichols II dan trial and error memberikan hasil jjika metode ini bisa diterapkan untuk kecepatan motor DC rendah (Novie Theresia, 2012). Dengan menggunakan pembandingan antara system PID dan system logika fuzzy pada robot beroda menunjukan hasil bahwa system kendali PID ini lebih responsive (Rez Nandika, 2012).
Berdasarkan penelitian sebelumnya akan diadakan penelitian untuk mengkaji penerapan kendali hybrid logika fuzzi dan PID untuk meningkatkan performa navigasi dari robot beroda wall follower. Dengan menggunakan mikrokontroller sebagai kontrolernya. Sensor ultrasonic untuk mengukur jarak dari robot pada dinding, berikut juga komponen lainnya yang mendukung.
- Metode penelitian
Pada perancangan robot ini terdiri dari 2 bagian. Yaitu perangkat keras dan juga perangkat lunak. Bahan yang digunakan untuk membuat rancangan ini yaitu perangkat keras dan lunak. Yaitu adalah system minimum AT mega 32, sensor ultrasonic HYRF05, sensor garis, driver motor DC, LCD, Push button, regulator tegangan dan juga komponen komponen lainnya yang mendukung.
Mikrokontroller Atmega32 berfungsi sebagai controller yang melakukan pengendalian pada robot. Tiga buah sensor ultrasonik HYRF05 memberikan masukan jarak antara dinding dan robot. Sensor garis berfungsi untuk memberikan informasi posisi titik awal dan titik akhir pada navigasi robot. Empat komponen push button berfungsi untuk memberikan nilai nilai yang disetting pada robot. LCD sendiri memiliki fungsi untuk menampilkan data data yang berupa jarak, parameter PID, kecepatan, serta mode susur dan juga system kendali yang digunakan. Dua buah motor DC dengan drivernya digunakan sebagai penggerak dari robot itu sendiri. semuanya menggunakan sumber 5 volt, kecuali dengan motor dc yang menggunakan 12 volt.
- Pembacaan jarak
Menggunakan sensor ultrasonic HY-SRF05. Menggunakan 2 jalur data yaitu trigger dan echo. Sensor ini mentrasnmisikan suara ultrasonic yang nanti akan memantul kepada benda yang didepannya lalu Kembali ditangkap oleh ultrasonic ini. gelombang tersebut jarak tempuhnya akan dihitung dan dikonversi dengan membagi dengan angka dua dari jarak yang ditempuh dari gelombang tersebut untuk mengetahui seberapa jauhnya sensor dengan benda yang ada di dekatnya. Sensor ini bisa membaca dari 3 cm hingga 3 meter.
- Pengolahan awal
Diawali oleh mikrokontroler dan setting nilai acuan. Insiaisi dari mikrokontroler ini yaitu port dan timer, pin atau port mikrokontroller digunakan sebagai masukan, keluaran atau penggunaan secara khusus seperti membangkitkan pulsa wide modulation dengan timer.
Setting nilai acuan digunakan untuk memberikan nilai parameter dari robot seperti set point terhadap jarak, parameter pada PID dan juga kecepatan yang diinginkan dari robot tersebut.
- Variable masukan
Masukannya berupa nilai error dan perubahan error. Nilai error sendiri merupakan nilai yang didapat dari selisih antara setpoint jarak yang ditetapkan sebesar 10 centimeter dengan nilai pembacaan sensor jarak.
Error = set point – variable terukur
Nilai perubahan error didapat dari selisih antara error terkini dan error sebelumnya saat robot melakukan navigasi.
- Sistem kendali hybrid
Pada penelitian ini dikendalikan dengan alogritma kendali hybrid antara logika fuzzy-PID dimana mengendalikan navigasi pada robot wall follower ini ada 2 dari 3 parameter PID. Yaitu konstanta proporsional Kp dan konstanta derivative Kd. Akan diatur secara konstan oleh system logika fuzzy. System logika fuzzy menentukan nilai Kp dan Kd saja, maka nilai acuan Ki dibuat tetap. Struktur dari dasar logka fuzzy ini ada beberapa tahapan, yaitu fuzzifikasi, system inferensi fuzzy, dan defuzzifikasi (kusumadewi,2006).
- Variable keluaran
Mikrokontroler mengatur supply tegangan yang masuk pada dc motor berupa pulse wide modulation (PWM). Sehingga robot akan bernavigasi pada arena dengan mempertahankan nilai yang sudah di set dengan jarak yang dihasilkan dari sensor. Adapun sinyal PWM yang dihasilkan adalah
MV = (( Kp Error) + (Ki Derror Ts) + (Kd Deror/Ts))
Mv sendiri merupakan keluaran berupa sinyal PWM
Ts adalah waktu samping pada system
Kp, Ki,dan Kd merupakan konstanta proporsional, konstanta integral dan konstanta dervatif
- Hasil dan pembahasan
Hasil yang didapat yaitu kendali hybrid dari logika fuzzy-PID yang diterapkan pada system gerak robot wall follower membrikan hasil waktu yang lebih cepan dan juga benturan yang sedikit dibandingkan dengan system kendali PID saja. Waktu tempuhnya pun lebih cepat yaitu sebesar 7,5 detik dibandingkan dengan PID sebesar 7,75 dengan rasio benturan sebesar 0.5 kali dibandingkan dengan PID 0,05 detik. Dengan kata lain bahwa kendali hybrid ini lebih responsive dan stabil jika dibandingkan dengan penggunaan system kendali PID murni, hal ini dikarenakan keluaran nilai Kp dan Kd diatur secara real time berdasarkan nilai error dan perubahaan error yang terjadi saat robot melakukan manuver bernavigasi.
Layanan Jasa konversi Tesis/Disertasi/Hasil Penelitian menjadi Artikel jurnal Klik Disini
Jasa Review Jurnal/Critical Review Klik Disini
Jasa Menurunkan Persentase Turnitin Klik Disini
Layana Jasa Translate Jurnal Klik Disini
Layanan Jasa Proofreading Jurnal Klik Disini
Layanan JasaPembuatan Slide Presentasi Klik Disini
Jasa Penulisan Buku Ajar/Umum Klik Disini
