Open Journal Systems

Visual Servoing pada Ball-on-Plate dengan Kendali PID dan Filter Kalman

       Martin Martin, Deni Ramdani, Yana Sudarsa, Feni Isdaryani

Abstract


Ball-on-plate merupakan sebuah sistem yang dapat menyeimbangkan sebuah bola di atas papan datar pada titik tertentu. Sistem ini merupakan bagian dari ilmu visual servo control yang menggunakan sensor kamera sebagai umpan balik sistem. Penelitian ini bertujuan menggunakan kendali PID untuk menyeimbangkan bola di atas papan dan sensor kamera dengan filter Kalman untuk mendeteksi objek. Proses membaca gerakan bola menggunakan algoritma pendeteksi objek berdasarkan filter Kalman, kemudian pendeteksian objek menghasilkan koordinat kartesian X dan Y. Koordinat tersebut merupakan umpan balik sistem pada kendali ball-on-plate. Sistem ini memiliki masukan berupa koordinat X dan Y, masukan tersebut akan dibandingkan dengan umpan balik sehingga didapatkan error posisi bola. Kendali PID mendapatkan masukan berupa nilai error posisi, kemudian akan menghasilkan nilai PWM untuk menggerakan servo sumbu X dan sumbu Y. Seluruh proses pendeteksian dan pengendalian dilakukan dengan embedded system menggunakan minicomputer. Hasil penelitian menunjukkan filter Kalman dapat bekerja dengan baik dengan parameter Q_frame sebesar 0,001, Q_rate sebesar 0,003, dan R sebesar 0,001. Sistem kendali PID dapat mengendalikan posisi bola dengan membutuhkan waktu 21,31 detik untuk mencapai setpoint.


  http://dx.doi.org/10.31544/jtera.v7.i2.2022.295-300

Keywords


ball-on-plate, filter Kalman, kendali PID

Full Text:

  PDF

References


A. Knuplež, A. Chowdhury, and R. Svečko, “Modeling and control design for the ball and plate system,” Proc. IEEE Int. Conf. Ind. Technol., vol. 2, pp. 1064–1067, 2003.

I. M. Horowitz, Synthesis of Feedback Systems. Academic Press, 1963.

K. Ogata, Modern Control Engineering, Fifth. New Jersey: Prentice Hall, 2010. [Online]. Available: www.pearsonhighered.com

P. M. Meshram and R. G. Kanojiya, “Tuning of PID controller using Ziegler-Nichols method for speed control of DC motor,” in IEEE-International Conference On Advances In Engineering, Science And Management (ICAESM -2012), 2012, pp. 117–122.

M. Araki and H. Taguchi, “Two-degree-of-freedom PID controllers,” Int. J. Control. Autom. Syst., vol. 1, no. 4, pp. 401–411, 2003.

C. Y. Liu, D. Z. Hou, and L. Chang-An, “Study on moving object detection based on RGB color model,” Adv. Mater. Res., vol. 710, pp. 700–703, 2013.

M. T. Ho, Y. Rizal, and L. M. Chu, “Visual servoing tracking control of a ball and plate system: Design, implementation and experimental validation,” Int. J. Adv. Robot. Syst., vol. 10, 2013.

C. Parga, W. Yu, and X. Li, “A low-cost ball and plate system for advanced control education,” Int. J. Electr. Eng. Educ., vol. 52, no. 4, pp. 370–384, 2015.

Martin, D. I. H. Putri, Riyanto, and C. Machbub, “Gait Controllers on Humanoid Robot Using Kalman Filter and PD Controller,” in 2018 15th International Conference on Control, Automation, Robotics and Vision (ICARCV), Nov. 2018, pp. 36–41.

Aripin, Riyanto, Martin, D. I. Hadi Putri, and C. Machbub, “Maintaining Trajectory of CoM for Stable Locomotion of Humanoid Robot Using Kalman Filter and Fuzzy Logic Controller,” in 2019 IEEE International Conference on Signals and Systems (ICSigSys), Jul. 2019, pp. 97–102.

G. F. Franklin, J. D. Powell, and A. Emami-Naeini, Feedback Control of Dynamic Systems, Eight. New York: Pearson, 2018. [Online]. Available: www.pearsonhighered.com

A. Callender, D. R. Hartree, and A. Porter, “Time-lag in a control system,” Philosohical Trans. R. Soc. A Math. Phys. Eng. Sci., vol. 235, no. 756, pp. 415–444, 1936.

J. G. Ziegler and N. B. Nichols, “Process Lags in Automatic Control Circuits,” Trans. ASME, vol. 65, no. 6, pp. 433–444, 1943.




DOI: http://dx.doi.org/10.31544/jtera.v7.i2.2022.295-300
Abstract 37 View    PDF viewed = 19 View

Refbacks

  • There are currently no refbacks.


Copyright (c) 2022 JTERA (Jurnal Teknologi Rekayasa)

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International License.

Copyright @2016-2023 JTERA (Jurnal Teknologi Rekayasa) p-ISSN 2548-737X e-ISSN 2548-8678.

     Lisensi Creative Commons

This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International License.

 

JTERA Editorial Office:
Politeknik Sukabumi
Jl. Babakan Sirna 25, Sukabumi 43132, West Java, Indonesia
Phone/Fax: +62 266215417
Whatsapp: +62 81809214709
Website: https://jtera.polteksmi.ac.id
E-mail: jtera@polteksmi.ac.id