Desain dan Simulasi Sistem Kendali Linear Quadratic Gaussian (LQG) untuk Kestabilan Gerak Pitch LSU-05

Abstract

Lapan Surveillance UAV (LSU)-05 merupakan salah satu jenis Unmanned Aerial Vehicle (UAV) atau pesawat tanpa awak yang dikembangkan oleh LAPAN sejak tahun 2013. LSU-05 memiliki empat jenis kendali permukaan, salah satunya adalah elevator yang berfungsi mengendalikan gerak sudut pitch. Agar sudut pitch pada UAV stabil dan mengikuti setpoint, maka dibutuhkan perancangan sistem kendali. Langkah pertama adalah mengkaji penurunan persamaan model gerak longitudinal pesawat. Langkah kedua adalah melakukan perancangan kendali LQG. Kendali LQG dipilih karena mampu memperbaiki keluaran sistem dari gangguan yang bersifat stokastik. Selain itu, juga ditambahkan kendali integral agar keluaran sudut pitch sesuai dengan input yang dimasukkan. Setelah kendali LQG dan kendali integral diterapkan, maka dilakukan pengamatan hasil simulasi untuk mendapatkan respon keluaran sistem. Dari hasil pengamatan, diperoleh waktu stabil sudut pitch adalah 0,435 s, yang berarti ketika LSU-05 melakukan gerak pitch sebesar 0,2 rad, maka untuk mencapai 0,2 rad dibutuhkan waktu sebesar 0,435 s. Selain itu diperoleh nilai overshoot sebesar 10% yang berarti saat nilai masukkan sudut pitch sebesar 0,2 rad, LSU-05 melakukan gerak pitch sebesar 0,22 rad.