Artikel Ilmiah : H1A022016 a.n. HILMY DAFFA RAIHAN
| NIM | H1A022016 |
|---|---|
| Namamhs | HILMY DAFFA RAIHAN |
| Judul Artikel | INTEGRASI MPC-CBF DALAM KENDALI HIERARKIS UNTUK PELACAKAN JALUR AMAN WAYPOINT DAN PENGHINDARAN RINTANGAN PADA KENDARAAN OTONOM BERBASIS ROS |
| Abstrak (Bhs. Indonesia) | Navigasi kendaraan otonom yang aman dan bebas tabrakan menuntut integrasi sistem kendali yang andal dan aman. Penelitian ini bertujuan untuk mengimplementasikan sistem kendali hirarkis dalam pelacakan jalur dan penghindaran rintangan dengan mengembangkan kontroler Model Predictive Control (MPC) yang diintegrasikan dengan lapisan keamanan Control Barrier Function (CBF) dan mekanisme penghindaran rintangan berbasis LiDAR. Metode penelitian menggunakan pendekatan eksperimental dengan arsitektur kontrol hierarkis yang diuji pada platform fisik Micro Electric Vehicle (MEVi). Kontrol tingkat tinggi pada Robot Operating System (ROS) menangani logika navigasi dan keselamatan, sementara kontrol tingkat rendah pada mikrokontroler mengeksekusi algoritma MPC untuk aktuasi kemudi yang optimal. Kinerja sistem divalidasi secara kuantitatif melalui serangkaian skenario pengujian di lingkungan dunia nyata. Hasil penelitian menunjukkan bahwa arsitektur kontrol hierarkis yang diusulkan berhasil mencapai semua tujuan. Kontroler MPC terbukti secara signifikan lebih unggul dari metode PID dan Fuzzy dalam hal akurasi dan stabilitas. Lapisan keamanan CBF dan modul penghindaran rintangan LiDAR juga terbukti efektif dalam menjaga kendaraan tetap aman dengan melakukan intervensi korektif yang tepat saat mendekati batas jalur atau rintangan. Validasi pada platform fisik MEVi membuktikan bahwa sistem yang dirancang layak untuk aplikasi dunia nyata. |
| Abtrak (Bhs. Inggris) | The objective of autonomous vehicle navigation is to ensure safety and prevent collisions. This necessitates the integration of reliable and secure control systems. The objective of this research is to implement a hierarchical control system in path tracking and obstacle avoidance by developing a Model Predictive Control (MPC) controller integrated with a Control Barrier Function (CBF) security layer and a LiDAR-based obstacle avoidance mechanism. The research method employs an experimental approach with a hierarchical control architecture, which is tested on a Micro Electric Vehicle (MEVi) physical platform. The Robot Operating System (ROS) is responsible for high-level control functions, including navigation and safety logic. In contrast, the microcontroller provides low-level control, executing the MPC algorithm to ensure optimal steering actuation. The system's performance was validated quantitatively through a series of test scenarios in a real-world environment. The findings demonstrated that the proposed hierarchical control architecture effectively accomplished all objectives. The MPC controller was found to be significantly superior to both PID and fuzzy methods with regard to accuracy and stability. The efficacy of the CBF safety layer and LiDAR obstacle avoidance module in ensuring the vehicle's safety was demonstrated by their ability to perform appropriate corrective interventions when approaching lane boundaries or obstacles. The validation process conducted on the physical MEVi platform demonstrated the efficacy of the designed system for real-world applications. |
| Kata kunci | Model Predictive Control (MPC), Control Barrier Function (CBF), Kendaraan Otonom, Pelacakan Jalur, Penghindaran Rintangan, ROS. |
| Pembimbing 1 | Agung Mubyarto S.T., M.T. |
| Pembimbing 2 | Arief Wisnu Wardhana B.Eng (Hons)., M.Eng. |
| Pembimbing 3 | |
| Tahun | 2025 |
| Jumlah Halaman | 14 |
| Tgl. Entri | 2026-01-26 10:39:43.506883 |