Studi Penerapan Kendali Logika Fuzzy Pada Sistem Olah Gerak ROV - ITS Repository

~lt!/LiKpERPUSTAJw

"tcm Kontrol

11-39

2 .6 2 Pr

11-40

o pul~•

Jl-~

Pengopera,•an Llmum RO\ ...........................................

'1'/:'KN/K SISTEM PERKAPAI.AN. FTK- /'/:\'

ix

0

Tt G,t.s AKHIH (AS 17/JI)

B -\13 Ill

flAB IV

3 I

rinjauan lmum S1stem ..

3.2

Arsnel-tur Si,tem KoriO'ol .............................

III-I
111-6

...... ..

PERANC'ANGAN ALGOR IT7¥1A KENDALl LOGIKJ\ FUZZY.. .

IV- I

4. I

Arsitcktur Pen!!cmhAngan Sistcm Pcngcndalian . . .. .. . .. .. ..

I\' -I

4.2

Perancangan Kendall Logika Fuzzy..............................

1\'-2

-1.2. 1 Pcneutuan \hhukan dan Keluaran Sistem ............. .....

I\ -2

-1.2 2 Stn.k1ur Sistem Lol.llka fuzz)

1\'-2

-1 2.3 Penenruan

4.2.4 Flmg.si

Kea

S•t:~-1fa

n ~otan

4.3

.. .... .... ...... .. .....

\'ariabel Linguisllk ...... .

1\'-3

.. ... .. ... ... .... .. .... .. ... ..

1\'--1

4.2 4. I h 111gsi Kcnnggotaan Variabel Sudut Posrsr . ...

IV--I

4.2.4 2 Fungs1 Keanggotaan Variabel Sudut Rollin!!...

IV-5

4 2.4.3 Fungsi Kcanggotaan Variabel Sudut Pitching

I\' -6

4 2.4.4 Fungsi

~eangot

-1 2 -1 5 ~ungs•

Kcanggotaan \'ariabel Delta2 .

4.2.4 6 Fungs• ~

BA ll \'

III-I

PE:O.IODEI -\."\ SISTE.\1 PROPl LSI RO\' .............. ..

eangot

\'anabel Delta I . .. .....

I\ -8
1\ -9

Variabcl Delta3

1\'-10

-1 .2.5 Pengembangan Rule Base ..... .. ...................... ..

1\'-1 0

Sistem Pencnt uw1 Thrust dari Masukan ... .. .... ...... ...... ... ..

IV- 17

ANALISA li.-\SIL PERANC'ANGA.'-1 ... ... .. ........... .. .............. .

V-1

5. I

Simulasi .... ..................................... .......... ..

\'- 1

5.1.1 SimulaSJ Terhadap Sudut Posisi CSP)

\'-5

5 1.2 S1mulas• Tcrhadap Sudut Rolling (SR)

\-8

5 .I 3 Sunulas1 1 erhadap Sudut Pncbing (SPt 1 . .. .. . .. .. .. .

'I 1-:KN /K SISTEM PERKAPAI.AN, r i'K - /' ~

~

\ -I 0

X

TUC;AS AKHIR (KS 1701)

5.2

8AB \ '1

DA~

PE~ U

.\nalisa .

\ -13

5 2. 1 Analosa Tcrhadap Sudut Posisi ... ... ... ... ... ........ .....

\ '-14

5.2.2 Ana lisa T~

Sudut Rolli11S ................... .. .. ..

\ -16

5.2J Ana lisa Terhadap Sudut Pitching.. . .. ...... ... .. . . .. ......

V- 19

TU

P

rhadp

........... .............................. .............. ........................... .

6.1

Kestmpulan ...

6.2

Saran ..... ....... ..

.......... ........................ ......................... . .. ...
.......................................... .....

\'l-1
\ l·l

TAR PCSTAK.A .........................

XIX

L\ \IPIR.\'\ ........... ..

'1'/;"KNIK S IST£M J>£ JI.KAPAI.!IN. FTK • n:

\ ' I·I

XXI

~·

xi

TliGAS AK/1/R (KS 1701)

DAFT\R I A B£L

:"o. Tab.

Keteranga n

Hal.

2.1

Prototipe aturan kontrol lingu istik dengan 3 nilai

11-2 1

2.2

Penycmpurnaan aruran kontrol dengan 3 nilai

11-22

2.3

Prorotipc ~tur~

sudut pos•si

\'-19

~udt

\"-23

rolling

terhadap 'anas1 sudut pitching

TEA"NIK SISTEM PERKAPA.LAN. F7'K - JI:V

\ '-27

X II

TUGAS A.Kli/R ( AS 17/)J)

0 \FT \ R GA \IHA R

r fllo. G b.

~

Ketcra ngan

-

I

Ia ~

2.1

Perbandinga11 mctode konvcnsional dan fuzzy

11-2

I

2.2

Perbedaan ketclitian dan ketcpatan dalan dunia nyata

11-s

I

Pemetaan dacrah masuknn kc daerah keluaran

11-6

2.J

Bentuk-bcmuJ.. fimg~

11-12

2.5

Penafsimn grafil,, 'anabellmgUisUI..

11-13

2.6

Struktur dasar kendali log•ka fuzzy

11-16

Tanggapan sistem loop tenutup

11-2 1

Aturru1 lnJ(;rensi Minamum

11-25

2 ')

keanggotaan

Altenaatifpem il ihun ~ • s t e m

Mamdru1i
kontrol

11-27

2.10

-

2 II

Sistem kontrol clcct_
m_-_h_y-dr_a_u-li_
c _ _ __ _ __ _ _ _ _I_
J--30
Launch S)stem RO\'
11-32

2 12

Remote operated 'chrcles

11-35

2.13

Pengeboran di teluk :>.1eksrko

11-36

- -., ~
II ---:--.,...,...-·
2. 14
Design sparal ROY
.---3. 1

~

Perfon nance thruster tipe H I' 380 13A-32

J

11-38

11 1-3

__ _ P
_e_r-fo- rmancc thruster tipc I_IT_ J_oo_ B_A_-_32- - -- - -- - -1-11-5- Penempatan thruster ROV
11 1-6

~
3 .J

Arsitektur sistem komrol RO\

111-7

.J I

Arsuektur sistem pengendahan ROV

l\'-1

Struktur sistern logika fuuy

J\'-3

'1 /iANIK .\'/STEM PERKAPrti.AN. 1-"/'K - 17:\·

Xl ll

j

TUCiAS AKHIR (KS 1101)

0 .-\FT \R GRAFIK

Nomor
Keterungun

llalnman

h

Gralik

5. 1

Gratik simulas• terhadap sudut posisi

V-9

5.2

Clralik simulas• 1erhadap sudut rolling

\ '·12

5.3

Gralik simulas1 lerhadap suduc pirching

\ '·16

,_,~

Gralik simulast lcrhadap variasi suduc postst

\'-19

Grdfik simulasi lcrbadap variasi sudur rolling

\'·23

56

Grafik simulas• rcrhadap varinsi sudur pitching

V-27

nANIK SISTE,H J>£RKAPAI.rl.\'. F l K • /'!:\'

TUGAS AKJILR (KS 1701)

I>AH \R '>OT.-\Sl

•

SP : sudut posisi (dcg)
c ~ ) :

arah bcl ok ke kanan

(·) : arah belok kc kiri
•

SR : sudut roll mg (deg)
(-) · berla" anan arah ,tanun J3m
( -l

•

searah Jarum J31ll

SPt >udut pit~hng

(deg)

(-'-} : menukik ke dcpan
t -} : mcmtkik ke bel~

•

~ a ng

6 1 : pcrbedaan llu·ust antara vec tored hon zontal thruster port dan stbd (kgf)
(~

)

: port lebih besar daripada stbd

(-l : stbd lebth besar daripada port
•

\2 perbedaan thnJ>t a mara 'emcalthruster port dan stbd !kgf)
(+ ) : stbd lebth besar danpada port

(-l : port lebth bcsar daripada stbd
•

.!'13: perbedaan thrust an tara verticalth•·ustcr dcpan dan belakang (kg f)
( + ) . dcpan lebih besar daripada belakang

(-)

belakang lebill besar danpada dcpan

•

r-1

•

r,. - lengan momen sudut rolhng (- 0 765 m)

•

r,t, - lengan momen sudut pnchm[! (

-

!engan momen sudut

post

~ t

( 0 72 5 m)

I'HKNIK S/STE:\1 Pt.RKA PAI.AN, F'I'K - /' : ~

I 325m)

XVI

TUGAS AKHIR (KS 17111)

•

J.., · radms gmiSI sudut postst (rn)

•

l,, · radius girast sudut rolling (m)

•

k" : radtus _g1rasi sudut pttchmg (m)

•

:V1sp . momen sudut posJSt (kgf.m)

- .\lxrs?
•

'vkR · mornen sudut rolling (J..gfrn)

•

\lw,: rnorncn sudut pllchmg (kgfrn)

..n xr,"

•

.~f>

•

.\:Ji · pcrcepatan sudut rolling

: percepatan sudLtt posisi

• .';j>'

percepatan >udut pitching

•

\'P : kcccpatan sudut posJ>t

•

\R · kccepatan sudut rolhng

•

Sf'.

•

I, : momen inet-sta 1crhadap sumbu..: (kg.dt2.rn)

•

'
I, : momen 11\Crsia terl>adap ;umbu x (lg.dt".m)

•

I,

kecepatan sudut ptiChUl!f

momen inersia terhadnp sumbu y (kg.dt 2.m)

•

waktul dt)

•

g percepatan grantasi (m dtl)

•

C•),••

•

I. panjang ro1 (m)

~ E ~ -: T

A _,N.-

rrekuenst natural ( rad dt)

' J .,- K "' S -, ' / :S =T£ = ,-M:PE.

R :- Ii :- ' A - P. "' :41-A/Ii

••F - ~· I -,' /I. -:' ..- f-: 1 :-~.

- - - -- - - -- -- - --:xvi i

TUGAS AKHIR (KS 1701)

•

B Iebar ro' (m)

•

II nngga ro' ( rn)

•

D · Berat ro\ ~s

terhadap pengaruh gangguan

berlangsung.

Pera ncangan sistem p.:ngcndalian, ba1k yang konvensional ma upun
modern yang digunakan pada industri. misal kita ambi t sebt1ah contoh pada
~•stem

olah gerak Remotcl) Operated Veh1clc (ROV), memerlukan pendekatan

dan pemoddan mat~ul.

terhadap planrn)a (Hud11, 1997) Aturan-aturan

l..ontrolnya dlturunkan dari model matemaul.. }ang menyatakan hubungan antara
masukan dan keluaran plant Untul.. proses ) ang tidak terlatu l..omplek masih
bi,anya d1ketahui besaran-besaran kuantitatifnya, sistcm pengendalian tcrsebut
ma$ih dnpat diterapkan d~nga

ba1k, karcna persamaan matematik plant masih

dapat dican Namun scringkali bcsarn-e~

l..uantitaiftersebut tidak d1kt:tahui

mdainkan hanya berupa ungkapan-ungl..apan kualitauf ataupun untuk pro;c;, yang
kompkJ... akan sui it untuk mencntukan pcrsamaan matematiknya Kesulitan JUga
akan bcrtambah jika p.:rancang mempcrhnungkan faktor-faktor non-hncanta> dan
paramo::t.:r-parameter
t ~rscndi

pros~;,

secara lcngkap Hal ini akan mcmberikan kcsul1tan

bagi scorang operator yt:ndiri.

J.
P~rancg

algoritma kontrolcr:sistcm

ru7J)

Pada tahap ini dtl akukan pcrancangan dcngan program mathlab, pertamatama dilakukan
tahapan ..,tstt:m
-l

Anah:.a ha~tl

pcnd

lint

~tan

sistem kontrol dan menyusunnya ke dalam

full)

p.:rancangan

Pada tahap 1m Jtlakukan anaho;a mcngenai ststem fuZZ} yang diterapkan pada
l.ontrol ROV
~!Stem

1A Tujuan dan \lanfaat

TuJuan penuh:.an tugas a\..htr mt adalah untuk :
'v\enerapkan mcrancang !>l!.tcm Kcndali Logika Fuzzy (KLF) pada stslcm
olah gcrak ROV . llasil pcrancangan berupa software akan diterapkan pada sistem
pengt:ndal ian

dan gra Iii..).

pro~c

c.J.:ngan cara simttlasi (berupa tampilan dalam bt:ntuk tabd

TU(JA.S AKJJ/R (KS 1701)

St::dangkan mantaat pcnulisan tuga; akhir ini adalah untuk :
Mcmbenkan altcrnauf Ia an sistcm pcngendalian otomatis dalam pengendalian
mtem olah gerut.. ROV
2

Diperolch cfd.utitas l.cstabtlan gcrak ROV dalam mengatasi perubahan
kondtst bah a) a hngl.ungan dtmana ROV tersebut beropersi.

J.S Sistematikll Penutisa n
Dalam pcnyusunan laporan tugas akhir ini, dapat tersusun sebagai berikut ·
Bab I

.YI~nguraik

pcndahuluan yang berisi Jatar belakang. pcnnasalahan,

luJua n dan manraat. mctodologi. dan sistematika penulisan.
Bab It

Mengura1kan dasar leon tentang logika fuzzy dan ROV sebagai landasan
teori yang at.. an di gunakan dalam penyusunan tugas akhir.

Bab Ill

Mengurniknn pcmodelan sistcm thruster ROV terutam a pada pclctakan
konligurasi thruster yang digunaknn.

Bab IV Mengura1kan rcrancangan algoritma J..ontroller logika fuzzy terhadap
pt!modelan thruster yang ada.
Bab V

Mcnguraikan anahsa hast I pcrancangan berdasarkan hast I stmulast yang
tersaJ• dalam lx:ntul. tabd dan grafik.

Bab VI Mcnguratl.a jumlahnya. Misalnya :
X

:3.4.5,6.7}

J.l,(x) - 10.4: 0,9; I: 0,9. 0,4)

maka h1mpunan fuz7) yang didefimsikan untuk hunpunan elemen x diatas adalah
sebagai benl..ut
A

{ 0,413:0,9/4: liS: 0,916; 0,417}

Sedangkan sccara fungsional nngkat keanggotaan sebuah nilai dalam
semesta

pemb1caraan

hnnpunan fuzzy dinyatakan dalam bentuk fungs1

kcanggotuan dengan pendukung kontinyu Ada beberapa fungsi yang dapat
digunakan da lam himpunan fi.tzzy, diantaranya :
,

hmgsi cksponensial

(x 2 ~ 1 / )

p, (x) =ex{
,

Fung~

1

....... . ................. . ...

(2.4)

segiuga
;x(a

0

(

(x- a) ,u_x_b
< <
p(x.u,b,c) =

(h - u )

................(2.5)

(c-x) ·b