Kontrol Kestabilan pada Sistem Gerak Robot Otonom Bawah Air Berbasis PID

Abstract

Penggunaan teknologi Autonomous Underwater Vehicle (AUV) di Indonesia masih terbatas, sehingga perlu dilakukan penelitian lebih lanjut dalam bidang ini untuk keperluan industri, militer, maupun pendidikan. Oleh karena itu, penulis melakukan penelitian sistem kontrol berbasis PID dengan metode Trial and Error untuk mengoptimalkan kestabilan, efisiensi, dan keandalan misi AUV dalam berbagai kegiatan bawah air, seperti eksplorasi dan pemantauan lingkungan bawah air. Penelitian ini juga memberikan kontribusi penting dalam pengembangan teknologi AUV yang lebih canggih. Untuk memastikan akurasi dan keandalan sistem navigasi robot, dilakukan serangkaian pengujian pada sensor-sensor yang digunakan. Sub-bab ini berfokus pada evaluasi dua sensor penting: CMPS14 dan BMP280. CMPS14 adalah modul kompas yang menentukan orientasi robot, sedangkan BMP280 adalah sensor tekanan barometrik yang digunakan untuk estimasi ketinggian dan deteksi perubahan kedalaman air. Pengujian ini bertujuan untuk menguji keakuratan pembacaan sensor serta menganalisis konsistensi data yang dihasilkan. Dalam studi ini, dilakukan serangkaian percobaan sistematis dengan memvariasikan nilai konstanta proporsional (Kp), integral (Ki), dan derivatif (Kd) untuk menganalisis respons sistem secara komprehensif. Hasil penelitian menunjukkan bahwa implementasi kontrol heading menggunakan metode PID pada sistem gerak AUV dapat meningkatkan akurasi gerak robot dengan cara mengatur respons sistem terhadap perubahan arah berdasarkan pembacaan sensor kompas CMPS14. Pengujian menunjukkan bahwa untuk kestabilan pada orientasi yaw dapat digunakan nilai Kp = 5, Ki = 0.0001, dan Kd = 10, sedangkan untuk kestabilan pada orientasi roll dapat digunakan nilai Kp = 1, Ki = 0.0001, dan Kd = 10. Selain itu, implementasi kontrol kedalaman menggunakan metode PID pada sistem gerak AUV dapat menggunakan nilai Kp = 10, Ki = 0.0005, dan Kd = 40 untuk meningkatkan akurasi gerak vertikal robot berdasarkan pembacaan sensor BMP280 sebagai pengukur kedalaman.