KENDALI SELF BALANCING ROBOT DENGAN PID MENGGUNAKAN TUNING ZIEGLER-NICHOLS BERBASIS KALMAN FILTER

Pada penelitian ini, telah dirancang sebuah self balancing robot berbasis kendali Proportional-Integral-Derivative (PID). Self balancing robot merupakan robot beroda dua yang memiliki prinsip kerja seperti inverted pendulum yakni mampu menjaga posisinya untuk tetap stabil secara vertikal ketika berada pada suatu permukaan horizontal. Secara mekanik, komponen utama robot ini terdiri atas Arduino nano sebagai mikrokontroler, GY-521 MPU 6050 sebagai sensor Inertial Measurement Unit (IMU) yang pengukurannya akan dikombinasikan dengan Kalman filter, dan motor DC encoder sebagai aktuator. Pemodelan matematis pada sistem robot dilakukan untuk menyederhanakan model fisis dan memahami karakteristik dari perilaku dinamisnya. Hasil dari pemodelan digunakan untuk mencari nilai fungsi alih dengan menggunakan metode analisis state space. Untuk dapat mempertahankan keseimbangan robot ini, digunakan strategi kendali PID sebagai sistem keseimbangan robot. Hal ini dikarenakan PID memiliki kesederhanaan, ketahanan, dan kinerja yang optimal saat diterapkan pada sistem. Penalaan parameter PID dilakukan dengan menggunakan metode osilasi aturan Zigler-Nichols kedua. Nilai konstanta penguat dari yang diperoleh adalah K_p=31.002, K_i=5.2104201, dan K_d=126.1393875. Dengan menggunakan konstanta hasil penalaan, robot yang dirancang mampu mempertahankan keseimbangannya sendiri lebih dari 1 jam. Lebih lanjut, robot ini juga mampu mempertahankan keseimbangannya meskipun dengan adanya gangguan yang diberikan.