Pengendalian sistem pendulum terbalik berdasarkan algoritma backpropagation

Sistem pendulum terbalik memiliki banyak aplikasi praktis dan seringkali digunakan untuk menguji desain sistem kontrol yang baru. Sistem pendulum terbalik terdiri dari sebuah pendulum yang terhuhung dengan sebuah cart yang digerakkan oleh motor, dimana yang diinginkan yaitu menjaga pendulum tetap pada posisi kesetimbangannya. Selain menjaga pendulum tetap tegak, pengendali mengusahakan posisi cart pada tengah jalur. Pengendali yang dirancang harus dapat mengatasi adanya peruhahan parameter maupun gangguan yang mungkin timbul, termasuk gaya dari luar. Kemampuan jaringan syaraf tiruan (JST) untuk mempelajari sifat-sifat non linier sangat berguna dalam pengidentifikasian dan pengontrolan sistem pendulum terbalik. Dengan menggunakan JST sehagai pengendali yang disusun dengan konfigurasi kontrol adaptif langsung (Direct Adaptive Control). Algoritma belajar yang diterapkan adalah Algoritma propagasi balik (Hackpropagation, HP) yang relatif mudah dipahami dan memiliki konsep belajar yang relatif sederhana. Sistem mekanik pendulum terbalik terdiri dari pendulum terkopel dengan potensiometer. Pendulum tersebut dapat berputar bebas pada sumbu potensiometer yang melekat pada cart. Selanjutnya cart dihuhungkan dengan kabel ditempatkan pada lintasan yang dikendalikan oleh motor DC sehingga dapat bergerak secara horisontal pada lintasan Untuk mengontrol pendulum terbalik memanfaatkan umpan balik dari hasil pengukuran empat slate variabel. Pengendali terbuat dari multilayer percepton yang memiliki 12 input, sebuah hidden layer dan 1 unit output layer . Sinyal output dari pengendali dikirim melalui penguat yang menggerakkan motor DC untuk menghasilkan torsi motor Tm'. Simulasi pada program Matlab dilakukan dengan melatih pengendali dengan sistem pendulum terbalik yang dimodelkan secara matematis untuk memperoleh performansi dari sistem secara keseluruhan. Pengendali mampu mengendalikan sistem yang disimulasikan dengan performa yang baik. Implementasi langsung pengendali secara aktual pada sistem mekanik pendulum dilakukan dengan menggunakan bahasa pemrograman Pascal. Walaupun mengalami kendala sensor dan ketidaklinier plan yang tidak diperhitungkan, pengendali mampu menyeimbangkan pendulum dengan kondisi awal sudut ± 10 derajat serta menjaga pendulum tetap tegak walaupun ada gangguan gaya dari luar sistem