N Z P
Catatan Kuliah Teknik Kendali

Fuzzy Control

Dari Teori Kontrol Klasik hingga Kendali Cerdas Berbasis Logika Samar

Mencakup: Transformasi Laplace • Fungsi Transfer • Inverted Pendulum
Pole Placement • Fuzzy Logic Control • Takagi-Sugeno • Mamdani
Ikhtisar

Daftar Isi & Deskripsi Bab

Peta perjalanan materi dari fondasi klasik hingga kontrol cerdas fuzzy.

1

Transformasi Laplace

Definisi formal dan penurunan intuisi integral Laplace, sifat-sifat utama (linearitas, turunan, pergeseran waktu & frekuensi, teorema nilai awal & akhir) dengan bukti lengkap, tabel pasangan transformasi, Transformasi Laplace Balikan melalui tiga kasus dekomposisi pecahan parsial (pole real berbeda, pole real berulang, pole kompleks konjugat), metode Heaviside cover-up dan metode turunan, serta enam contoh kerja numerik terperinci.

2

Kendali Loop Terbuka dan Loop Tertutup

Fungsi Transfer (definisi, penurunan dari persamaan diferensial, konsep poles & zeros, contoh RLC seri dan massa-per-pegas-damper), Sistem Umpan Balik (blok diagram loop tertutup, penurunan T(s) langkah-demi-langkah, kasus unity feedback, fungsi alih error), Stabilitas (definisi BIBO, kriteria lokasi pole, Kriteria Routh-Hurwitz lengkap dengan kedua kasus khusus), serta contoh analisis lengkap sistem loop tertutup dan penentuan rentang K stabil.

3

Pemodelan Matematika Inverted Pendulum

Skema fisik dan asumsi, diagram free body dengan analisis gaya lengkap, penurunan energi kinetik dan potensial, formulasi Euler-Lagrange langkah-demi-langkah, linierisasi menggunakan ekspansi Taylor orde pertama, konversi ke fungsi transfer, dan contoh numerik lengkap dengan parameter fisik spesifik.

4

Kontrol Penempatan Kutub (Pole Placement)

Representasi state-space dari model inverted pendulum, matriks kontrolabilitas dan uji rank, penurunan umpan balik state $\mathbf{u} = -\mathbf{Kx}$, Formula Ackermann dengan derivasi lengkap, studi kasus numerik dengan pemilihan lokasi pole yang berbeda, analisis pengaruh penempatan pole terhadap respon transient, dan contoh pada sistem orde tiga.

5

Kontrol Logika Fuzzy

Arsitektur Fuzzy Logic Controller, teori himpunan fuzzy dan fungsi keanggotaan (triangular, trapezoidal, Gaussian, S-shaped, Z-shaped), operasi fuzzy (union, intersection, komplement), proses fuzzifikasi dengan contoh numerik, basis aturan Takagi-Sugeno orde-nol, mesin inferensi langkah-demi-langkah, defuzzifikasi (weighted average, centroid), simulasi komparatif dengan pole placement, dan tabel perbandingan metode.

Simulasi Interaktif

Metode Takagi-Sugeno

Simulasi FLC dengan defuzzifikasi weighted average. Output aturan berupa konstanta linear — komputasi cepat, cocok untuk implementasi real-time pada mikrokontroler.

Buka Simulasi

Metode Mamdani

Simulasi FLC dengan defuzzifikasi centroid. Output aturan berupa himpunan fuzzy — lebih intuitif dan mudah dipahami, ideal untuk analisis dan desain awal sistem.

Buka Simulasi

Cara Menggunakan

Gunakan sidebar di sisi kiri untuk menavigasi antar bab dan sub-bab. Setiap bab berdiri sendiri sebagai halaman terpisah sehingga memuat lebih cepat. Tombol Cetak PDF di pojok kanan bawah dapat digunakan untuk mengekspor halaman yang sedang aktif ke format PDF melalui fungsi cetak browser. Untuk Bab 5, tersedia dua simulasi interaktif: Metode Takagi-Sugeno dan Metode Mamdani yang dapat dibuka di tab terpisah.