Lampiran. Defenisi dan persamaan untuk penurunan kestabilan longitudinal. Simbol Defenisi Origin Persamaan Harga Khas C. Variasi dari hambatan (drag)

Transkripsi

1 Lampiran Tabel 1 Defenisi dan persamaan untuk penurunan kestabilan longitudinal Simbol Defenisi Origin Persamaan Harga Khas C x u U F Variasi dari hambatan (drag) x C D Sq u dan dorongan terhadap u C D U u C x a 1 F Variasi gaya angkat dan x C D Sq u hambatan disepanjang C L sumbu X C - Gravitasi mg - w Sq C x 1 U F x Downwash yang tertinggal - - α Sq c dari hambatan C x q 1 U F x Efek hambatan dari laju - - Sq c ketinggian θ C z u U F Variasi dari gaya normal z C -0.5 L Sq u terhadap u C L U u C z α 1 F z Slope dari kurva gaya C -4 L Sq normal C D C Z 1 U F z Downwash yang tertinggal C α ε -1 m Sq c dari gaya angkat pada ekor it C z q 1 U F z Efek dari laju ketinggian C Sq c pada gaya angkat - m K θ it C m u 1 M Efek dari gaya dorong, - Sqc u a 1 M Stabilitas longitudinal statik -0.3 C m α C m α C m q Sqc 1 U M Downwash yang tertinggal Sqc c dari momen 1 U M Redaman pada ketinggian Sqc c θ dc ( SM ) L dα b C m dε it K i t dα c Cm it K i t c -3-8 Tabel. Data Fisik Pesawat F-16

2 Parameter Simbol Harga Massa Pesawat (Kg) m Panjang Sayap Pesawat (m) B Luas Sayap ( m ) S 7.87 Busur aerodinamik ratarata/mac (m) Momen inersia gerak mengguling (roll) ( kg. m ) Momen inersia ketinggian kg. m (pitch) ( ) c 3.45 I x I y Momen inersia gerak kg. m Produk momen inersia ( kg. m ) Produk momen inersia ( kg. m ) Produk momen inersia ( kg. m ) Lokasi pusat titik berat pesawat ( m ) Referensi lokasi pusat titik berat pesawat ( m ) Momentum sudut kg. m / s menggeleng (yaw) ( ) mesin ( ) I z I xz I 0.0 xy I 0.0 yz x cg 0.3c x cgr 0.35c h 16.9 E Daftar simbol

3 m = massa pesawat V T = Kecepatan linier Pesawat U = kecepatan linier pesawat arah sumbu x V= kecepatan linier pesawat arah sumbu y W= kecepatan linier pesawat arah sumbu z H = momentum angular ω = kecepatan angular P = kecepatan angular pesawat arah sumbu x Q = kecepatan angular pesawat arah sumbu y R = kecepatan angular pesawat arah sumbu z H = momentum angular M = laju perubahan momentum angular terhadap waktu L = laju perubahan momentum angular terhadap waktu pada arah sumbu x M = laju perubahan momentum angular terhadap waktu pada arah sumbu y N = laju perubahan momentum angular terhadap waktu pada arah sumbu z I y = Momen inersia ketinggian (pitch) S = Luas Sayap Pesawat C x u C x a = Variasi dari hambatan (drag) dan dorongan terhadap u = Variasi gaya angkat dan hambatan disepanjang sumbu X C w = percepatan gravitasi C x α = Downwash yang tertinggal dari gaya hambat

4 Daftar Simbol C x q C z u = Variasi dari gaya normal terhadap u = Variasi dari gaya normal terhadap C z α = Slope dari kurva gaya normal C Z α C z q C m u = Downwash lag on lift of tail = Efek dari laju ketinggian pada gaya angkat = Efek dari gaya dorong, C m α = Stabilitas longitudinal statik C m α C m q = Downwash yang tertinggal dari momen = Redaman pada ketinggian K p = konstanta penguatan kontroler proporsional K i = konstanta penguatan kontroler integral K d = konstanta penguatan kontroler diferensial T i = konstanta waktu kontroler integral T i = konstanta waktu kontroler diferensial ω gc = frekuensi crossover gain ϕ m = margin fasa

5 Tabel 3.Notasi Dan Arah Sumbu Gerak Pesawat Sumbu Arah Nama Kecepatan linier Pergeseran kecil sudut Kecepatan Sudut OX Depan Roll U φ P OY Kanan Pitch V θ Q sayap OZ Bawah Yaw W ψ R Sumbu OX OY OZ Momen Inersia Produk (hasil Gaya kali) Inersia I x J xy = 0 F x I y J yz = 0 F y I 0 z F J xz z Momen L M N

6 Lampiran Program Listing Program Kontrol Gerak Pesawat Mode Gerak Osilasi Kontrol Sudut Serang Lup Terbuka %program untuk melihat tanggapan sistem kontrol lup terbuka sudut serang tanpa umpan balik %dan tanpa penguatan %masukan yang digunakan adalah masukan step a=10; b= *[ ]; c=[ ]; d=[1 10]; num = conv (a,b); den= conv (d,c); sys= tf(num,den); hold on ylabel('amplitudo') xlabel('waktu') title('respons lup terbuka kontrol sudut serang') Kontrol sudut serang lup tertutup %program untuk melihat simulasi kontrol sudut serang dengan menggunakan %umpan balik %umpan balik yang digunakan adalah num=[ ]; a=[1 10]; b=[ ]; den=conv(a,b); xlabel('waktu respons'); ylabel('amplitudo sistem'); title('sistem kontrol sudut serang dengan umpan balik');

7 Diagram bode plant kontrol sudut serang %program untuk melihat diagram bode dari plant kontrol sudut serang dengan menggunakan %umpan balik %umpan balik yang digunakan adalah %plot bode num=[ ]; a=[1 10]; b=[ ]; den=conv(a,b); xlabel('frekuensi'); ylabel('magnitude'); title('grafik bode sistem kontrol sudut serang dengan umpan balik'); Kontrol sudut serang dengan kontroler PI %program untuk melihat simulasi kontrol sudut serang dengan menggunakan umpan balik %umpan balik yang digunakan adalah %sistem juga diberikan penguatan PI Kp= ; Ki= ; num=[ Kp 970+Ki]; den=[ Kp Ki]; xlabel('waktu respons'); ylabel('amplitudo sistem'); title('sistem kontrol sudut serang dengan penguatan PI');

8 Kontrol sudut serang dengan kontroler PD %program untuk melihat respons sistem kontrol sudut serang %umpan balik yang digunakan adalah : %sistem juga diberikan penguatan PD Kp=997.08; Kd=136.38; num=[ Kd 970+Kp]; den=[ Kd Kp]; xlabel('waktu respons'); ylabel('amplitudo sistem'); title('sistem kontrol sudut serang dengan umpan balik dan penguatan PD'); Kontrol sudut serang dengan kontroler PID %program untuk melihat respons sistem kontrol sudut serang %umpan balik yang digunakan adalah: %sistem juga diberikan penguatan PID Kp=609.3; Ki=63.09; Kd=44.68; num=[ kd Kp 970+Ki]; den=[ Kd Kp Ki]; xlabel('waktu respons'); ylabel('amplitudo sistem'); title('sistem kontrol sudut serang dengan umpan balik dengan penguatan PID'); Listing Program Kontrol Gerak Pesawat Mode Gerak Phugoid

9 Kontrol sudut ketinggian lup terbuka %program untuk melihat respons sistem kontrol ketinggian %tanpa penguatan dan tanpa umpan balik %plot nyquist a=10; b=0.0077*[ ]; d=[ ]; e=[1 10]; num= conv(a,b); den = conv(d,e); nyquist(sys); title('respons lup terbuka kontrol ketinggian'); Kontrol sudut ketinggian lup tertutup Kontrol ketinggian %kontrol ketinggian pendekatan phugoid %nilai umpan balik yang digunakan adalah -10 %fungsi masukan yang digunakan adalah fungsi step num=0.077*[ ]; a=[1 9.96]; c=[ ]; den=conv(a,c); xlabel('waktu'); ylabel('amplitudo sistem'); title('grafik simulasi kontrol ketinggian mode gerak phugoid dengan umpan balik'); Diagram Bode Plant Kontrol sudut ketinggian %program untuk melihat diagram bode %kontrol ketinggian pendekatan phugoid %nilai umpan balik yang digunakan adalah -10 %fungsi masukan yang digunakan adalah fungsi step num=0.077*[ ]; den=[ ]; title('diagram bode plant kontrol ketinggian mode gerak phugoid');

10 Kontrol sudut Ketinggian dengan kontroler PI %program untuk melihat respons sistem kontrol ketinggian %dengan penguatan PI %masukan yang digunakan adalah fungsi step Kp= ; Ki=41.055; num=[0.077+kp Ki]; den = [ Kp Ki]; ylabel('amplitudo') xlabel('waktu') title('respons kontrol ketinggian dengan kontroler PI'); Kontrol sudut ketinggian dengan kontroler PD %program untuk melihat respons sistem kontrol ketinggian %dengan penguatan PD %masukan yang digunakan adalah fungsi step Kp= ; Kd=9.015; num=[0.077+kd Kp]; den = [ Kd Kp]; ylabel('amplitudo') xlabel('waktu') title('respons kontrol ketinggian dengan kontroler PD'); %program untuk melihat respons sistem kontrol ketinggian %dengan penguatan PID %masukan yang digunakan adalah fungsi step Kp= ; Ki=0.7198; Kd=.495; num=[kd Kp Ki]; den = [ Kd Kp Ki]; ylabel('amplitudo') xlabel('waktu') title('respons kontrol ketinggian dengan kontroler PID'); Diagram bode kontrol sudut serang dengan kontroler PI

11 %program untuk melihat simulasi kontrol sudut serang dengan menggunakan %umpan balik %umpan balik yang digunakan adalah %sistem juga diberikan penguatan PI %plot bode Kp= ; Ki= ; num=[ Kp 970+Ki]; den=[ Kp Ki]; title('plot bode sistem kontrol sudut serang dengan penguatan PI'); Diagram bode kontrol sudut serang dengan kontroler PD %program untuk melihat respons sistem kontrol sudut serang %umpan balik yang digunakan adalah : %sistem juga diberikan penguatan PD %plot bode Kp=997.08; Kd=136.38; num=[ Kd 970+Kp]; den=[ Kd Kp]; title('plot bode sistem kontrol sudut serang penguatan PD'); Diagram bode kontrol sudut serang dengan kontroler PD %program untuk melihat respons sistem kontrol sudut serang %umpan balik yang digunakan adalah: %sistem juga diberikan penguatan PID %plot bode clear Kp=609.3; Ki=63.09; Kd=44.68; num=[ kd Kp 970+Ki]; den=[ Kd Kp Ki]; title('plot bode sistem kontrol sudut serang dengan penguatan PID'); Diagram bode kontrol sudut ketinggian dengan kontroler PI

12 %program untuk melihat plot bode sistem kontrol ketinggian %dengan penguatan PI Kp= ; Ki=41.055; num=[0.077+kp Ki]; den = [ Kp Ki]; ylabel('amplitudo') xlabel('waktu') title('respons kontrol ketinggian dengan kontroler PI'); Diagram bode kontrol sudut ketinggian dengan kontroler PD %program untuk melihat plot bode sistem kontrol ketinggian %dengan penguatan PD %plot bode Kp= ; Kd=9.015; num=[0.077+kd Kp]; den = [ Kd Kp]; title('plot bode kontrol ketinggian dengan kontroler PD'); Diagram bode kontrol sudut ketinggian dengan kontroler PID %program untuk melihat plot bode sistem kontrol ketinggian %dengan penguatan PID clear Kp= ; Ki=0.7198; Kd=.495; num=[0.077+kp Ki]; den = [ Kp Ki]; title('plot bode respons kontrol ketinggian dengan kontroler PID');