Dokumen ini berisi proposal pengembangan proyek stabilizer kamera 2-axis menggunakan metode PID control. Proyek ini ditujukan sebagai tugas mata kuliah Sistem Kendali Digital di Politeknik Negeri Bandung. Dokumen ini membahas konsep, desain dan fitur stabilizer kamera 2-axis yang menggunakan servo motor, serta rencana pengembangan dari awal perencanaan hingga produk akhir.

1. POLITEKNIK NEGERI BANDUNG
PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRONIKA
Jln. Gegerkalong Hilir, Ds. Ciwaruga Bandung 40012, Kotak Pos 1234,
Telepon (022) 2013789, Fax. (022) 2013889
Lembar Sampul Dokumen
Judul Dokumen Dokumen B100: “Stabilizer Kamera 2-Axis dengan PID ”
Jenis Dokumen B100
Nomor Dokumen B100–01
Nomor Revisi 01
Nama File 3C_SKD-B100_Regi Adriana Saputra_Stabilizer Kamera 2-Axis
Tanggal Penerbitan 6 Oktober 2019
Unit Penerbit
Jumlah Halaman 6
Data Pengusul
Pengusul Nama Jabatan Mahasiswa D-IV Elektronika
Regi Adriana Saputra 171354025
Tanggal 06 - 10 - 2019 Tanda Tangan
Lembaga Politeknik Negeri Bandung
Alamat Jln. Gegerkalong Hilir, Ds. Ciwaruga Bandung 40012, Kotak Pos 1234, Telepon
(022) 2013789, Fax. (022) 2013889
Telepon : 022-2013789 Faks : 022-2013889 Email : polban@polban.ac.id

2. Daftar Isi
1. Pengantar ..........................................................................................................................3
1.1 Ringkasan Isi Dokumen..............................................................................................3
1.2 Tujuan Penulisan.........................................................................................................3
2. Proposal Pengembangan...................................................................................................3
2.1 Pendahuluan ...............................................................................................................3
2.2 Desain Stabilizer Kamera 2-Axis menggunakan Metode PID Control ....................4
2.2.1 Latar Belakang..................................................................................................4
2.2.2 KonsepAlat .......................................................................................................6
2.2.3 KonsepAlat .......................................................................................................6
3. Daftar Pustaka..................................................................................................................6

3. 1. Pengantar
Sebuah komputer dapat mengendalikan sebuah rangkaian/alat elektronika menggunakan
sebuah chip IC yang dapat diisi program dan logika yang disebut dengan teknologi
Mikroprosesor. Pada Sistem Kendali Posisi ini memanfaatkan mikrokontroller sebagai
controller dimana algoritma sistem dipusatkan pada satu mikrokontroller.
1.1.Ringkasan Isi Dokumen
Dokumen ini berisi proposal pengembangan proyek mandiri sistem kendali
digital yang diaplikasikan pada sebuah sistem stabilizer kamera. Proyek mandiri ini
ditujukan sebagai tugas mata kuliah Sistem Kendali Digital program studi D4 Teknik
Elektronika Politeknik Negeri Bandung. Penulisan dokumen berdasarkan pada ide
pengembangan sistem, antara lain : konsep, desain dan fitur dari Kendali Stabilizer
Menggunakan Servo, perangkat/tools yang digunakan, dan rencana pengembangan dari
awal perencanaan hingga produk akhir dari proyek ini.
1.2.Tujuan Penulisan
Tujuan penulisan dari dokumen ini yaitu :
1. ebagai bahan pembelajaran langsung sistem kendali yang diaplikasikan pada
sebuah plat sederhana.
2. Sebagai acuan dan referensi dalam pengembangan alat lebih lanjut dengan topik
yang serupa.
2. Proposal Pengembangan
2.1.Pendahuluan
Segala aspek kehidupan manusia saat ini dipengaruhi oleh perkembangan
teknologi yang pesat dan kamera saat ini merupakan salah satu teknologi yang kian
maju. Teknologi kamera pun juga sangat maju salah satunya terdapat
OpticalImageStabilizer (OIS) adalah sebuah solusi efektif yang mengurangi getaran
saat pengambilan gambar, dan merupakan ide yang telah ada sejak 30 tahun yang lalu
(Sachs, Nasiri dan Goehl, 2010). Akan tetapi teknologi IS pun masih kurang cukup
untuk menghasilkan video yang presisi atau tidak miring oleh karena itu diperlukan
sebuah stabilizer untuk mengatasinya. UAV dan robotika kemajuan teknologinya juga
kian maju seiring dengan dibutuhkannya kedua teknologi tersebut dalam masa kini.
UAV pada umumnya digunakan untuk monitoring atau memantau suatu tempat pada
ketinggian tertentu baik diremote atau otomatis. Robotika digunakan untuk
menggantikan kerja manusia seperti robot lengan yang beroperasi secara otomatis atau
manual. Kedua teknologi ini memiliki persamaan yaitu membutuhkan motor servo

4. sebagai aktuator. Indikator keberhasilannya ditentukan pada akurasi dan minimnya
error pergerakan motor servo. Untuk membantu meningkatkan akurasi dan
meminimalkan error dapat menggunakan kontroler PID. PID biasa disebut pengendali
tiga tingkat yang terdiri dari 3 koefisien dasar yaitu proportional, integral dan
derivative (Johnson dan Moradi, 2005). Dalam menentukan nilai PID bergantung pada
jenis plant yang digunakan, dimanaplant merupakan perangkat keras yang dikontrol.
Misal pada motor servo, perbedaan jenis motor servo juga mempengaruhi nilai PID
untuk mendapatkan hasil akurasi yang terbaik dan meminimalkan error.
Salah satu kekuatan PID adalah untuk jenis plant sederhana ada korelasi
langsung antara responplant, penggunaan dan penyesuaian dari tiga istilah kontroler
(Johnson dan Moradi, 2005). Salah satu cara yang sering digunakan untuk
mendapatkan nilai PID terbaik adalah menggunakan metode trialanderror dengan
mengubah-ubah nilai PID pada coding dan dicoba pada hardware hingga mendapatkan
hasil yang terbaik. Dari berbagai riset mengenai PID ini yang mempengaruhi nilai PID
adalah jenis plant. Selain jenis plant yang digunakan, mikrokontroler juga dapat
mempengaruhi nilai PID dengan mengesampingkan berbagai macam kebutuhan sistem
terhadap mikrokontroler. Tiap mikrokontroler memiliki kecepatan proses, cara
memproses coding dan juga pin-pin yang berbeda. Pada tugas akhir ini dilakukan
perancangan hingga analisis stabilizer kamera 2-axis menggunakan PID control
berdasarkan setpoint pada ATMEGA 328. Untuk mendapatkan nilai kemiringan alat
digunakan sensor gyroscope dan accelerometer. Terdapat motor servo yang digunakan
untuk mengubah sudut dari masingmasingaxis serta potentiometer yang digunakan
untuk menentukan setpoint dari masing-masing axis. Untuk pemroses yang digunakan
adalah boardarduinonano. Selain lebih mudah digunakan dalam melakukan
pemrograman pada ATMEGA 328 juga dikarenakan board ini sering digunakan dalam
penerapan embeddedsystem.
2.2.Desain Stabilizer Kamera menggunakan Metode PID Control
Perhitungan PID control dibagi menjadi 3 bagian yaitu perhitungan variabel P,
I dan D yang kemudian hasil dari ketiganya dijumlahkan menjadikan nilai output PID.
2.2.1. Latar belakang
PID (Proportional, Integral dan Derivative) merupakan salah satu
metode yang digunakan untuk memaksimalkan hasil output dari pengolahan
sinyal (Instruments, 2011). Pada metode ini terdapat tiga aksi kontrol yaitu aksi
kontrol proportional dapat meningkatkan kinerja secara maksimum dalam waktu
yang cepat. Aksi kontrol integral memiliki kemampuan untuk memperkecil

5. terjadinya error dari aksi proportional. Aksi kontrol derivative memiliki
keunggulan untuk memperkecil error dan mengurangi terjadinya overshoot.
Aksi kontrol PID beserta fungsinya dapat dilihat pada Tabel .
Tabel 1. Fungsi Aksi Kontrol pada PID
RiseTime Overshoot SettingTime SSE
Kp Berkurang Bertambah Sedikit
bertambah
Menurun
Ki Sedikit
Berkurang
Bertambah Bertambah Menurun
Kd Sedikit
Berkurang
Bertambah Berkurang Menurun
Pada Tabel 1 SSE kepanjangan dari SteadyStateError. Dalam bentuk
idealnya, parameter tiap aksi kontrol yang nampak pada Tabel 1 diatas dapat
dijelaskan sebagai berikut :
- Risetime : waktu yang diperlukan respon dari 0 hingga mencapai 100%
(set
point)
- Overshoot : lonjakan maksimum yang dihasilkan oleh respon
- Settlingtime : waktu yang diperlukan respon untuk stabil antara 95% - 98%
dari
setpoint
Proportional
Proposional menghasilkan nilai yang berbanding lurus dengan nilai
kesalahan. Repsonsenya dapat diatur dengan mengalikan kesalahan (error)
dengan konstanta Kp disebut konstanta gain proposional. Proposional
dirumuskan:
𝑃𝑜𝑢𝑡 = 𝐾𝑝 𝑒(𝑡)
Integral
Integral berbanding lurus dengan besar dan lamanya error. Integral
dalam kontroler PID adalah jumlahan error setiap waktu dan mengakumulasi
offset yang sebelumnya telah dikoreksi. Error terakumulasi dikalikan dengan
gain integral dan menjadi keluaran kontroler. Integral dirumuskan sebagai
berikut :

6. 𝐼𝑜𝑢𝑡 = 𝐾𝑖 ∫ 𝑒(𝑡)𝑑𝑡
𝑡
0
Derivative
Derivative ini memprediksi perilaku sistem dan kemudian memperbaiki
waktu tinggal dan stabilitas sistem. Derivative bergantung pada perubahan
erroryang terjadi pada sistem jadi ketika ada statis error maka derivative tidak
akan bekerja. Derivative dirumuskan sebagai berikut :
𝐷𝑜𝑢𝑡 = 𝐾𝑑
𝑑𝑒(𝑡)
𝑑𝑡
2.2.2. Desain Sistem Kendali Posisi
Set Point Controller Actuator
Sensor
+
-
Feedback
Output
Gambar 2.1 Blok diagram sistem
Berdasarkan blok diagram pada gambar 2.1 maka rancangan komponen yang akan dibuat
ialah :
 Setpoint = sudut (dari program)
 Controller = Arduino
 Actuator = Motor Servo
 Sensor = MPU6050
2.2.3. Konsep
Dalam Perancangan prototypestabilizer terbagi menjadi 2 yaitu untuk pegangan
pengguna dan bagian perangkat penggerak. Untuk seluruh bagian pegangan
menggunakan hasil dari desain 3D sehingga bentuk lebih enak dilihat dan presisi
ukuran dapat diatur. Dan bagian penggerak menggunakan motor servo.
3. Daftar Pustaka
Basjarudin, N., Diktat Kuliah Perancangan Pengendali PID, Politeknik Negeri
Bandung.