PID (proportional-integral-derivative) merupakan sistem kendali close loop yang dipakai untuk mengendalikan suatu sistem guna mencapai kondisi yang diinginkan dengan menyesuaikan input yang ada. Aturan kendali PID sanggup diterapkan dengan baik pada quadrotor untuk mencapai stabilitas baik altitude maupun attitude. Tingkat dinamika rotasi quadrotor mempunyai fungsi alih orde kedua, yang mana sanggup dikendalikan dengan baik memakai hukum kendali PID.
Kendali PID mempunyai kelebihan dalam hal tingkat kesederhanaan dan sanggup dilakukan manual tuning. Namun kalau menganalisis kemampuan tracking, ketahanan terhadap noise, presisi, juga sifat adaptive, maka ada pilihan hukum kendali lain yang lebih baik dibandingkan PID.
Quadrotor merupakan sebuah sistem yang underactuated, yang mana jumlah actuator lebih sedikit dibandingkan derajat kebebasannya. Robot terbang tanpa awak ini hanya mempunyai empat rotor di setiap ujung lengannya sebagai actuator, namun harus bekerja pada enam derajat kebebasan, tiga sudut Euler dan tiga sumbu. Pada quadrotor terdapat tiga rotasi sumbu yang harus diperhatikan yakni terhadap sumbu x, y, dan z. Rotasi pada setiap sumbu sanggup diberikan kendali PID sendiri-sendiri. Artinya untuk masing-masing nilai sudut Euler, roll, pitch, dan yaw mempunyai nilai PID yang berbeda. Secara umum mengubah nilai PID pada quadrotor akan menciptakan kinerjanya berubah.
P Controller
Kendali P sanggup bangun sendiri tanpa dua kendali lainnya. Kendali P memperlihatkan seberapa sensitive hukum kendali quadrotor. Semakin besar nilai gain P, maka semakin besar perjuangan quadrotor untuk menuju keadaan yang diinginkan. Bila nilai gain P terlalu kecil maka quadrotor akan menjadi lamban, kurang responsive untuk menuju keadaan yang seharusnya. Kesimpulannya kalau gain P semakin besar, maka semakin besar pula reaksi koreksi terhadap perubahan angular. Nilai gain P yang terlalu besar juga akan mengakibatkan oscillation dan over-correcting.
I Controller
Kendali I tidak sanggup bangun sendiri, setidaknya harus dengan kendali P. Kendali I merupakan penjumlahan error terhadap waktu. Dengan menambahkan kendali I, maka semakin cepat rise time dan gerakan quadrotor menjadi lebih smooth. Nilai gain I menghipnotis presisi dari posisi angular. Dalam prakteknya nilai gain I berkhasiat ketika keadaan dengan banyak angin. Bila nilai gain I terlalu kecil, maka akan mengakibatkan quadrotor gampang terbawa angin. Tetapi kalau nilai gain I terlalu besar mengakibatkan reaksi quadrotor menjadi pelan dan mengurangi imbas nilai gain P. Namun, kalau terlalu besar nilai gain I justru akan mengakibatkan wind up effect dan sistem menjadi tidak stabil dikarenakan robot terbang ini mengalami oscillation dengan frekuensi yang rendah.
D Controller
Kendali D tidak sanggup bangun sendiri, setidaknya harus dengan kendali P. Kendali D merupakan selisih error ketika ini dengan error sebelumnya. Nilai gain D berfungsi selayaknya dampener mengurangi imbas over-correcting dan overshoot alasannya yaitu nilai gain P yang terlalu besar. Nilai gain P yang terlalu besar akan mengakibatkan getaran pada quadrotor, dengan memperlihatkan nilai gain D yang sempurna imbas getaran tersebut sanggup dihilangkan. Selain itu nilai gain D juga menciptakan quadrotor lebih cepat mencapai attitude yang diinginkan.
Penentuan nilai gain PID juga dipengaruhi fungsi yang hendak dijalankan quadrotor tersebut, apakah untuk aerobatic atau mengincar gerakan yang smooth.
Penerbangan aerobatic.
- Nilai gain P yang agak tinggi.
- Nilai gain I yang rendah.
- Nilai gain D yang tinggi.
Gerakan smooth.
- Nilai gain P yang rendah.
- Nilai gain I yang agak tinggi.
- Nilai gain D yang rendah.
EmoticonEmoticon