ANALISIS MODEL KINEMATIK PELURU KENDALI PADA...
Transcript of ANALISIS MODEL KINEMATIK PELURU KENDALI PADA...
![Page 1: ANALISIS MODEL KINEMATIK PELURU KENDALI PADA …digilib.its.ac.id/public/ITS-paper-23680-presentationpdf.pdf · pengendali adalah menepatkan arah gerak peluru kendali ke target dengan](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020109/5c84cb0f09d3f2bc2b8ce39f/html5/thumbnails/1.jpg)
Pembimbing :
Subchan, M.Sc. Ph.D.
Drs. Kamiran, M.Si.
ANALISIS MODEL KINEMATIK PELURU KENDALI PADA PENEMBAKAN TARGET
MENGGUNAKAN METODE KENDALI OPTIMAL
RESTU TRI ASTUTI-1208 100 033 Jurusan Matematika ITS
-2000 0 2000 4000 6000 8000 10000-4500
-4000
-3500
-3000
-2500
-2000
-1500
-1000
-500
0
500Simulasi Lintasan Peluru Kendali
X (m)
Y (m
)
tf=47 stf=50 stf=55 stf=58 s
0 200 400 600 800 1000 1200 1400 16005
10
15
20
25
30
35
40
Sudut (deg)
Perc
epat
an (
m/s
2 )
Simulasi Percepatan Peluru Kendali
tf=51 s
![Page 2: ANALISIS MODEL KINEMATIK PELURU KENDALI PADA …digilib.its.ac.id/public/ITS-paper-23680-presentationpdf.pdf · pengendali adalah menepatkan arah gerak peluru kendali ke target dengan](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020109/5c84cb0f09d3f2bc2b8ce39f/html5/thumbnails/2.jpg)
((^_^?)
-2000 0 2000 4000 6000 8000 10000-4500
-4000
-3500
-3000
-2500
-2000
-1500
-1000
-500
0
500Simulasi Lintasan Peluru Kendali
X (m)
Y (m
)
tf=47 stf=50 stf=55 stf=58 s
![Page 3: ANALISIS MODEL KINEMATIK PELURU KENDALI PADA …digilib.its.ac.id/public/ITS-paper-23680-presentationpdf.pdf · pengendali adalah menepatkan arah gerak peluru kendali ke target dengan](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020109/5c84cb0f09d3f2bc2b8ce39f/html5/thumbnails/3.jpg)
back to menu
next >> << previous
Pada Tugas Akhir ini mengkaji tentang masalah pengendali dengan kendala sudut dan waktu akhir. Variabel bebas pada model kinematik tak-linear peluru kendali ke target diubah dari waktu terbang ke sudut hadap peluru kendali. Kemudian pengendali diperoleh pada transformasi model kinematik tersebut dengan prinsip minimalisasi. Tujuan pengendali adalah menepatkan arah gerak peluru kendali ke target dengan memenuhi kendala sudut dan waktu akhir. Selanjutnya, daerah range pada beberapa parameter kendala dianalisis untuk memeriksa kelayakan pengendali. Dalam Tugas Akhir ini, simulasi numerik diberikan untuk menunjukkan performansi pengendali bekerja dengan baik. Kata kunci- daerah range, sudut hadap, waktu akhir
![Page 4: ANALISIS MODEL KINEMATIK PELURU KENDALI PADA …digilib.its.ac.id/public/ITS-paper-23680-presentationpdf.pdf · pengendali adalah menepatkan arah gerak peluru kendali ke target dengan](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020109/5c84cb0f09d3f2bc2b8ce39f/html5/thumbnails/4.jpg)
back to menu
next >> << previous
Ketidaklayakkan pengendali berkendala
Performansi panduan tidak sesuai yang
diharapkan
Metode Kendali Optimal
Perlu adanya analisis terhadap
parameter kendala
Kelayakan panduan terpenuhi
![Page 5: ANALISIS MODEL KINEMATIK PELURU KENDALI PADA …digilib.its.ac.id/public/ITS-paper-23680-presentationpdf.pdf · pengendali adalah menepatkan arah gerak peluru kendali ke target dengan](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020109/5c84cb0f09d3f2bc2b8ce39f/html5/thumbnails/5.jpg)
V = kecepatan a = percepatan t = waktu terbang (X,Y) = posisi koordinat = sudut hadap
back to menu
next >> << previous
Gambar. Geometri Lintasan
![Page 6: ANALISIS MODEL KINEMATIK PELURU KENDALI PADA …digilib.its.ac.id/public/ITS-paper-23680-presentationpdf.pdf · pengendali adalah menepatkan arah gerak peluru kendali ke target dengan](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020109/5c84cb0f09d3f2bc2b8ce39f/html5/thumbnails/6.jpg)
back to menu
next >> << previous
1. Bagaimana menentukan kendali yang optimal dengan kendala sudut dan waktu akhir?
2. Bagaimana menentukan range waktu akhir yang tepat?
3. Bagaimana simulasi numerik menggunakan MATLAB?
![Page 7: ANALISIS MODEL KINEMATIK PELURU KENDALI PADA …digilib.its.ac.id/public/ITS-paper-23680-presentationpdf.pdf · pengendali adalah menepatkan arah gerak peluru kendali ke target dengan](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020109/5c84cb0f09d3f2bc2b8ce39f/html5/thumbnails/7.jpg)
back to menu
next >> << previous
1. Variabel yang dikendalikan adalah sudut hadap dan waktu terbang.
2. Pemodelan kinematik peluru kendali dilakukan pada dimensi dua.
3. Diasumsikan tidak ada gangguan eksternal selama peluru kendali terbang, mis: angin, pesawat. Bentuk fisik peluru kendali diabaikan.
4. Diasumsikan kecepatan peluru kendali V konstan, sedangkan target dalam keadaan diam dan tidak diketahui posisinya.
5. Simulasi numerik menggunakan MATLAB
![Page 8: ANALISIS MODEL KINEMATIK PELURU KENDALI PADA …digilib.its.ac.id/public/ITS-paper-23680-presentationpdf.pdf · pengendali adalah menepatkan arah gerak peluru kendali ke target dengan](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020109/5c84cb0f09d3f2bc2b8ce39f/html5/thumbnails/8.jpg)
back to menu
next >> << previous
1. Mendapatkan kendali yang optimal dengan kendala sudut dan waktu akhir.
2. Menganalisis range waktu akhir yang sesuai
agar dapat menghasilkan performansi pengendali yang diinginkan.
3. Mengetahui hasil simulasi numerik menggunakan MATLAB
![Page 9: ANALISIS MODEL KINEMATIK PELURU KENDALI PADA …digilib.its.ac.id/public/ITS-paper-23680-presentationpdf.pdf · pengendali adalah menepatkan arah gerak peluru kendali ke target dengan](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020109/5c84cb0f09d3f2bc2b8ce39f/html5/thumbnails/9.jpg)
Manfaat dari Tugas Akhir ini adalah pengendali dapat mengarahkan gerak lintasan peluru kendali dengan sudut dan waktu akhir yang optimum.
back to menu
next >> << previous
![Page 10: ANALISIS MODEL KINEMATIK PELURU KENDALI PADA …digilib.its.ac.id/public/ITS-paper-23680-presentationpdf.pdf · pengendali adalah menepatkan arah gerak peluru kendali ke target dengan](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020109/5c84cb0f09d3f2bc2b8ce39f/html5/thumbnails/10.jpg)
back to menu
next >> << previous
Peluru kendali merupakan salah satu contoh dari wahana nir awak (WANA) yang dapat dikendalikan atau memiliki sistem pengendali otomatis untuk mencari target atau menyesuaikan arah. Secara umum, peluru kendali diklasifikasikan menjadi 3 jenis, yaitu: 1. tempat peluncurannya (udara, permukaan, bawah laut) 2. letak target (udara (pesawat), permukaan, underground) 3. tipe wahana (roket, peluru kendali berpanduan, probe)
![Page 11: ANALISIS MODEL KINEMATIK PELURU KENDALI PADA …digilib.its.ac.id/public/ITS-paper-23680-presentationpdf.pdf · pengendali adalah menepatkan arah gerak peluru kendali ke target dengan](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020109/5c84cb0f09d3f2bc2b8ce39f/html5/thumbnails/11.jpg)
Model kinematik dari peluru kendali ke target yang bergerak vertikal 2 dimensi:
back to menu
next >> << previous
![Page 12: ANALISIS MODEL KINEMATIK PELURU KENDALI PADA …digilib.its.ac.id/public/ITS-paper-23680-presentationpdf.pdf · pengendali adalah menepatkan arah gerak peluru kendali ke target dengan](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020109/5c84cb0f09d3f2bc2b8ce39f/html5/thumbnails/12.jpg)
.
back to menu
next >> << previous
![Page 13: ANALISIS MODEL KINEMATIK PELURU KENDALI PADA …digilib.its.ac.id/public/ITS-paper-23680-presentationpdf.pdf · pengendali adalah menepatkan arah gerak peluru kendali ke target dengan](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020109/5c84cb0f09d3f2bc2b8ce39f/html5/thumbnails/13.jpg)
back to menu
next >> << previous
Studi Literatur
Formulasi Masalah dan Penerapan Metode
Kendali Optimal
Penarikan Kesimpulan
Analisis Parameter kendala
Simulasi Numerik
![Page 14: ANALISIS MODEL KINEMATIK PELURU KENDALI PADA …digilib.its.ac.id/public/ITS-paper-23680-presentationpdf.pdf · pengendali adalah menepatkan arah gerak peluru kendali ke target dengan](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020109/5c84cb0f09d3f2bc2b8ce39f/html5/thumbnails/14.jpg)
back to menu
next >> << previous
Asumsi:
![Page 15: ANALISIS MODEL KINEMATIK PELURU KENDALI PADA …digilib.its.ac.id/public/ITS-paper-23680-presentationpdf.pdf · pengendali adalah menepatkan arah gerak peluru kendali ke target dengan](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020109/5c84cb0f09d3f2bc2b8ce39f/html5/thumbnails/15.jpg)
Dengan:
back to menu
next >> << previous
0
![Page 16: ANALISIS MODEL KINEMATIK PELURU KENDALI PADA …digilib.its.ac.id/public/ITS-paper-23680-presentationpdf.pdf · pengendali adalah menepatkan arah gerak peluru kendali ke target dengan](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020109/5c84cb0f09d3f2bc2b8ce39f/html5/thumbnails/16.jpg)
back to menu
next >> << previous
Fungsi Tujuan:
![Page 17: ANALISIS MODEL KINEMATIK PELURU KENDALI PADA …digilib.its.ac.id/public/ITS-paper-23680-presentationpdf.pdf · pengendali adalah menepatkan arah gerak peluru kendali ke target dengan](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020109/5c84cb0f09d3f2bc2b8ce39f/html5/thumbnails/17.jpg)
back to menu
next >> << previous
![Page 18: ANALISIS MODEL KINEMATIK PELURU KENDALI PADA …digilib.its.ac.id/public/ITS-paper-23680-presentationpdf.pdf · pengendali adalah menepatkan arah gerak peluru kendali ke target dengan](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020109/5c84cb0f09d3f2bc2b8ce39f/html5/thumbnails/18.jpg)
back to menu
next >> << previous
![Page 19: ANALISIS MODEL KINEMATIK PELURU KENDALI PADA …digilib.its.ac.id/public/ITS-paper-23680-presentationpdf.pdf · pengendali adalah menepatkan arah gerak peluru kendali ke target dengan](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020109/5c84cb0f09d3f2bc2b8ce39f/html5/thumbnails/19.jpg)
back to menu
next >> << previous
Nilai Pengali Lagrange:
![Page 20: ANALISIS MODEL KINEMATIK PELURU KENDALI PADA …digilib.its.ac.id/public/ITS-paper-23680-presentationpdf.pdf · pengendali adalah menepatkan arah gerak peluru kendali ke target dengan](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020109/5c84cb0f09d3f2bc2b8ce39f/html5/thumbnails/20.jpg)
back to menu
next >> << previous
![Page 21: ANALISIS MODEL KINEMATIK PELURU KENDALI PADA …digilib.its.ac.id/public/ITS-paper-23680-presentationpdf.pdf · pengendali adalah menepatkan arah gerak peluru kendali ke target dengan](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020109/5c84cb0f09d3f2bc2b8ce39f/html5/thumbnails/21.jpg)
back to menu
next >> << previous
Penyelesaian Analitik:
![Page 22: ANALISIS MODEL KINEMATIK PELURU KENDALI PADA …digilib.its.ac.id/public/ITS-paper-23680-presentationpdf.pdf · pengendali adalah menepatkan arah gerak peluru kendali ke target dengan](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020109/5c84cb0f09d3f2bc2b8ce39f/html5/thumbnails/22.jpg)
back to menu
next >> << previous
Pengendali dikatakan fisibel jika kendala akhir terpenuhi.
![Page 23: ANALISIS MODEL KINEMATIK PELURU KENDALI PADA …digilib.its.ac.id/public/ITS-paper-23680-presentationpdf.pdf · pengendali adalah menepatkan arah gerak peluru kendali ke target dengan](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020109/5c84cb0f09d3f2bc2b8ce39f/html5/thumbnails/23.jpg)
back to menu
next >> << previous
Penentuan daerah range waktu akhir.
Teorema 1 dan Akibat 1.
![Page 24: ANALISIS MODEL KINEMATIK PELURU KENDALI PADA …digilib.its.ac.id/public/ITS-paper-23680-presentationpdf.pdf · pengendali adalah menepatkan arah gerak peluru kendali ke target dengan](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020109/5c84cb0f09d3f2bc2b8ce39f/html5/thumbnails/24.jpg)
back to menu
next >> << previous
![Page 25: ANALISIS MODEL KINEMATIK PELURU KENDALI PADA …digilib.its.ac.id/public/ITS-paper-23680-presentationpdf.pdf · pengendali adalah menepatkan arah gerak peluru kendali ke target dengan](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020109/5c84cb0f09d3f2bc2b8ce39f/html5/thumbnails/25.jpg)
back to menu
next >> << previous
diperoleh
![Page 26: ANALISIS MODEL KINEMATIK PELURU KENDALI PADA …digilib.its.ac.id/public/ITS-paper-23680-presentationpdf.pdf · pengendali adalah menepatkan arah gerak peluru kendali ke target dengan](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020109/5c84cb0f09d3f2bc2b8ce39f/html5/thumbnails/26.jpg)
back to menu
next >> << previous
Gambar 1. Lintasan dengan kendala sudut hadap dan waktu akhir.
![Page 27: ANALISIS MODEL KINEMATIK PELURU KENDALI PADA …digilib.its.ac.id/public/ITS-paper-23680-presentationpdf.pdf · pengendali adalah menepatkan arah gerak peluru kendali ke target dengan](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020109/5c84cb0f09d3f2bc2b8ce39f/html5/thumbnails/27.jpg)
back to menu
next >> << previous
diperoleh
![Page 28: ANALISIS MODEL KINEMATIK PELURU KENDALI PADA …digilib.its.ac.id/public/ITS-paper-23680-presentationpdf.pdf · pengendali adalah menepatkan arah gerak peluru kendali ke target dengan](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020109/5c84cb0f09d3f2bc2b8ce39f/html5/thumbnails/28.jpg)
back to menu
next >> << previous
Gambar 2. Lintasan dengan kendala sudut hadap dan waktu akhir.
-2000 0 2000 4000 6000 8000 10000-4000
-3000
-2000
-1000
0
1000
X (m)
Y (m
)Simulasi Lintasan Peluru Kendali
tf=46 stf=48 stf=51 s
![Page 29: ANALISIS MODEL KINEMATIK PELURU KENDALI PADA …digilib.its.ac.id/public/ITS-paper-23680-presentationpdf.pdf · pengendali adalah menepatkan arah gerak peluru kendali ke target dengan](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020109/5c84cb0f09d3f2bc2b8ce39f/html5/thumbnails/29.jpg)
back to menu
next >> << previous
diperoleh
![Page 30: ANALISIS MODEL KINEMATIK PELURU KENDALI PADA …digilib.its.ac.id/public/ITS-paper-23680-presentationpdf.pdf · pengendali adalah menepatkan arah gerak peluru kendali ke target dengan](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020109/5c84cb0f09d3f2bc2b8ce39f/html5/thumbnails/30.jpg)
back to menu
next >> << previous
Gambar 3. Lintasan dengan kendala sudut hadap dan waktu akhir.
-2000 0 2000 4000 6000 8000 10000-5000
-4000
-3000
-2000
-1000
0
1000Simulasi Lintasan Peluru Kendali
X (m)
Y (m
)
tf=47 stf=50 stf=55 stf=58 s
![Page 31: ANALISIS MODEL KINEMATIK PELURU KENDALI PADA …digilib.its.ac.id/public/ITS-paper-23680-presentationpdf.pdf · pengendali adalah menepatkan arah gerak peluru kendali ke target dengan](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020109/5c84cb0f09d3f2bc2b8ce39f/html5/thumbnails/31.jpg)
back to menu
next >> << previous
Gambar 4. Percepatan dengan kendala sudut hadap dan waktu akhir.
![Page 32: ANALISIS MODEL KINEMATIK PELURU KENDALI PADA …digilib.its.ac.id/public/ITS-paper-23680-presentationpdf.pdf · pengendali adalah menepatkan arah gerak peluru kendali ke target dengan](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020109/5c84cb0f09d3f2bc2b8ce39f/html5/thumbnails/32.jpg)
back to menu
next >> << previous
Gambar 4. Percepatan dengan kendala sudut hadap dan waktu akhir.
0 20 40 60 80 1000
100
200
300
400
Pengendali
Perc
epat
anPercepatan VS Pengendali
![Page 33: ANALISIS MODEL KINEMATIK PELURU KENDALI PADA …digilib.its.ac.id/public/ITS-paper-23680-presentationpdf.pdf · pengendali adalah menepatkan arah gerak peluru kendali ke target dengan](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020109/5c84cb0f09d3f2bc2b8ce39f/html5/thumbnails/33.jpg)
back to menu
next >> << previous
1
2
![Page 34: ANALISIS MODEL KINEMATIK PELURU KENDALI PADA …digilib.its.ac.id/public/ITS-paper-23680-presentationpdf.pdf · pengendali adalah menepatkan arah gerak peluru kendali ke target dengan](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020109/5c84cb0f09d3f2bc2b8ce39f/html5/thumbnails/34.jpg)
back to menu
next >> << previous
3
4
![Page 35: ANALISIS MODEL KINEMATIK PELURU KENDALI PADA …digilib.its.ac.id/public/ITS-paper-23680-presentationpdf.pdf · pengendali adalah menepatkan arah gerak peluru kendali ke target dengan](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020109/5c84cb0f09d3f2bc2b8ce39f/html5/thumbnails/35.jpg)
back to menu
next >> << previous
Kesimpulan:
1.
![Page 36: ANALISIS MODEL KINEMATIK PELURU KENDALI PADA …digilib.its.ac.id/public/ITS-paper-23680-presentationpdf.pdf · pengendali adalah menepatkan arah gerak peluru kendali ke target dengan](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020109/5c84cb0f09d3f2bc2b8ce39f/html5/thumbnails/36.jpg)
back to menu
next >> << previous
2.
![Page 37: ANALISIS MODEL KINEMATIK PELURU KENDALI PADA …digilib.its.ac.id/public/ITS-paper-23680-presentationpdf.pdf · pengendali adalah menepatkan arah gerak peluru kendali ke target dengan](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020109/5c84cb0f09d3f2bc2b8ce39f/html5/thumbnails/37.jpg)
back to menu
next >> << previous
3. Berdasarkan hasil simulasi menunjukkan bahwa semakin kecil nilai waktu akhir yang mendekati daerah range , maka percepatan peluru kendali semakin besar. Sehingga semakin besar percepatan yang digunakan peluru kendali untuk bergerak menuju target, maka semakin kecil nilai pengendali pada sistem.
![Page 38: ANALISIS MODEL KINEMATIK PELURU KENDALI PADA …digilib.its.ac.id/public/ITS-paper-23680-presentationpdf.pdf · pengendali adalah menepatkan arah gerak peluru kendali ke target dengan](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020109/5c84cb0f09d3f2bc2b8ce39f/html5/thumbnails/38.jpg)
back to menu
next >> << previous
[1] Subchan, S., Zbikowski, R. (2009). Computational Optimal Control Tools and Practise. John Willey and Sons, Ltd, Publication, UK. [2] Siouris, G. (2003). Missile Guidance and Control Systems. USA:Springer. [3] Kim, M., Grider, K. (1973). “Terminal Guidance for Impact Attitude Angle Constrained Flight Trajectories”. IEEE Transactions on Aerospace and Electronic System. (AES-9) 6: 852-859. [4] Jeon, I., Lee, J., dan Tahk, M. (2006). “Impact Time Control Guidance Law for Anti-Ship Missiles”. IEEE Transactions on Control Systems Technology Vol. 14(2), Hal. 260-266. [5] Bryson, A., Ho, Y. (1975). Applied Optimal Control. Wiley, New York.
![Page 39: ANALISIS MODEL KINEMATIK PELURU KENDALI PADA …digilib.its.ac.id/public/ITS-paper-23680-presentationpdf.pdf · pengendali adalah menepatkan arah gerak peluru kendali ke target dengan](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020109/5c84cb0f09d3f2bc2b8ce39f/html5/thumbnails/39.jpg)
back to menu
next >> << previous
[6] Blakelock, J.H. (1965). Automatic Control of Aircraft and Missiles. New York:Wiley. [7] Zhao, S., Zhou, R., dan Wei, C. (2009). “Design and Feasibility Analysis of a Closed-Form Guidance Law with both Impact Angle and Time Constraints”. Journal of Astronautics. Vol.30, Hal. 1000-1328. [8] Naidu, S.D. (2002). Optimal Control System. CRC Press, USA. [9] Lee, J., Jeon, I., dan Tahk, M. (2007). “Guidance Law to Control Impact Time and Angle”. IEEE Transactions on Aerospace and Electronic System Vol.43, Hal.301-310. [10] Subchan, S. (2007). “Trajectory Shaping of Surface-to- Surface Missile with Terminal Impact Angle Constraint”. Makara Teknologi. 11(2): 65-70.
![Page 40: ANALISIS MODEL KINEMATIK PELURU KENDALI PADA …digilib.its.ac.id/public/ITS-paper-23680-presentationpdf.pdf · pengendali adalah menepatkan arah gerak peluru kendali ke target dengan](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020109/5c84cb0f09d3f2bc2b8ce39f/html5/thumbnails/40.jpg)
back to menu