PANDUAN DAN KENDALI KAPAL TANPA AWAK DENGAN MENGGUNAKAN METODE MODEL PREDICTIVE CONTROL (MPC) DAN AKAR KUADRAT-UNSCENTED KALMAN FILTER (AK-UKF)

Sistem kendali merupakan hal vital pada kapal tanpa awak. Pada penelitian ini dikembangkan sistem traking untuk kapal tanpa awak dalam sistem kendali dan estimasi. Masalah utama dalam kendali kapal adalah pelacakan lintasan dan pemenuhan lintasan. Metode yang digunakan untuk menentukan kendali kapal agar tetap pada lintasannya adalah metode Model Predictive Control (MPC). MPC sangat cocok untuk pemenuhan lintasan karena MPC bisa memprediksi output dari sistem. Untuk menambah keakuratan kendali yang sudah didapat dengan MPC, state model dan parameter model yang tidak pasti akibat gangguan lingkungan laut/dinamika kapal diestimasi dengan menggunakan metode Akar Kuadrat-Unscented Kalman Filter (AK-UKF). Metode AK-UKF merupakan pengembangan dari metode Unscented Kalman Filter (UKF) dengan mengimplementasikan skema akar kuadrat. Skema ini dapat mempengaruhi hasil estimasi, baik dalam hal tingkat akurasi maupun waktu komputasi yang digunakan. Model kapal yang digunakan pada penelitian ini adalah kapal underactuated dengan kendali pada momen yaw , kapal underactuated merupakan kapal yang memiliki jumlah kendali yang lebih banyak dibandingkan dengan jumlah aktuatornya. Dinamik kapal dijelaskan dengan menggunakan Serret-Frenet frame dengan mendefinisikan ulang output pelacakannya. Parameter model yang diestimasi yaitu inersia kapal termasuk penambahan massa pada surge. Dari hasil estimasi yang didapat dari simulasi dengan menggunakan AK-UKF akan digunakan sebagai input kendali (momen yaw). Simulasi dari kendali dan estimasi menunjukkan kevalidan dari hukum kendali yang didapat. Kata kunci: MPC, AK-UKF, Kendali, Estimasi, Kapa