Sistem Kendali Kecepatan Robot Mobil Pada Lintasan Menanjak Dan Menurun Menggunakan Metode Linear Quadratic Regulator (LQR)

Menjaga kestabilan kecepatan robot mobil pada lintasan menanjak dan menurun sangat penting dalam aplikasi industri yang memerlukan mobilitas andal. Penelitian ini merancang sistem kendali kecepatan robot menggunakan metode Linear Quadratic Regulator (LQR) pada kemiringan lintasan 10°, 15°, dan 25°. LQR dipilih karena memiliki performa lebih unggul dibandingkan metode kontrol lain seperti PID dan Fuzzy Logic, terutama dalam menghasilkan waktu respon cepat, tanpa overshoot, dan ketahanan terhadap gangguan. Studi sebelumnya menunjukkan bahwa LQR mampu mencapai settling time lebih cepat dan overshoot yang lebih kecil dibanding PID, serta tetap stabil saat sistem terpapar noise. Pada sistem ini, sensor MPU6050 digunakan untuk mendeteksi sudut kemiringan, dan rotary encoder untuk mengukur kecepatan motor secara real-time. Matriks pembobot Q dan R disusun untuk menghasilkan gain optimal yang mengatur umpan balik keadaan. Hasil pengujian terbaik menunjukkan bahwa LQR mampu menjaga kecepatan robot mendekati set point 0,2 m/s pada lintasan menanjak 15°, dengan nilai Q [0.5,0.0,0.0,13.0], R [1.0], gain K [0.1312 3.4105] menghasilkan nilai rise time 1,3 detik, settling time 8,6 detik, max overshoot 30%, dan error steady state 2,5%.