Stabilisasi Sistem Pendulum Kereta Menggunakan Kontroler Linear Quadratic Gaussian

Abstract

Sistem pendulum kereta merupakan salah satu sistem nonlinear dan tidak stabil. Permasalahan kontrol yang terdapat pada sistem pendulum kereta adalah stabilisasi, tracking dan swing-up. Pada makalah ini akan membahas mengenai stabilisasi sistem pendulum kereta dengan menggunakan metode Linear Quadratic Gaussian. Permasalahan dalam desain sistem kontrol pada sistem pendulum kereta ini yaitu bagaimana cara untuk mengatasi noise dan disturbance yang terjadi pada plant sistem pendulum kereta dengan menstabilkan posisi pendulum agar tetap pada posisi equilibriumnya dan posisi kereta mampu mengikuti sinyal referensi yang diberikan. Model nonlinear dari sistem pendulum kereta dilinearisasikan sehingga akan dihasilkan model linear dari sistem. Dari pemodelan linear tersebut dirancang sebuah kontroler state feedback menggunakan metode optimal Linear Quadratic Gaussian. Gain state feedback dan gain integral diperoleh dengan menggunakan metode Linear Quadratic Regulator. Hasil simulasi menunjukkan bahwa posisi kereta dapat mengikuti sinyal referensi dengan tetap mempertahankan sudut pendulum di sekitar 0 radian. Sedangkan untuk pemberian nilai varian noise yang masih dapat diterima oleh sistem sebesar 0,0005 dengan nilai Mean Square Error (MSE) sebesar 0,0245 untuk posisi kereta dan 0,0156 untuk posisi pendulum.