Estimasi Variabel Dinamik Menggunakan Metode Kalman Filter

Abstract

Sebuah sistem pengendalian kapal dituntut untuk memiliki akurasi yang tinggi. Hal ini dituntut dengan adanya sistem pengendalian otomatis yang dibuat dengan menjadikan feedback dari alat ukur sebagai nilai yang mempengaruhi pengendali. Dengan alat ukur yang memiliki noise dan sistem yang memiliki noise sehingga tidak sesuai dengan perancangan sistem tersebut menjadi penyebab ketidaktepatan dalam pengendalian kapal. Meskipun noise bernilai kecil namun dalam waktu yang lama dan terus menerus terakumulasi sehingga pengendalian tidak berjalan dengan baik. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk merancang sebuah estimator Kalman Filter pada kondisi noise dari alat ukur, noise dari sistem kapal dan ketidaktepatan dalam pemodelan. Metode Kalman Filter yang digunakan adalah metode Kalman Filter diskrit linier karena model dinamika kapal telah dilinierisai dan didiskritisasi terlebih dahulu. Variabel dinamik kapal yang diestimasi untuk keperluan steering adalah dinamika sway-yaw dengan variabel kecepatan sudut, posisi sudut dan kecepatan arah sway. Perancangan sistem berdasarkan spesifikasi kapal perang kelas SIGMA Extended. Berdasarkan hasil simulasi, estimator yang dirancang mampu memberikan nilai estimasi pada ketiga variabel dinamika kapal dengan persentase integral absolute error dari sistem dengan noise sistem dan noise pengukuran sebesar 0,41% untuk variabel yaw, 4,30% untuk yaw-rate dan 6,78% untuk sway-rate.

Keywords

• Kalman Filter
• sistem pengendalian
• Christensen dan Blanke
• noise