i
TUGAS AKHIR TF 141581
PERANCANGAN SISTEM GUIDANCE PADA KAPAL LNG TANKER BERBASIS LOGIKA FUZZY UNTUK MEMENUHI TRAJECTORY DI NARROW CHANNEL PELABUHAN TANJUNG PERAK
ARY FIDARIA ILMI NRP 2414.105.033 Dosen Pembimbing :
Prof. Dr. Ir. Aulia Siti Aisjah, MT Dr. Ir. A. A. Masroeri, M.Eng Jurusan Teknik Fisika Fakultas Teknologi Industri
Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya
2016
iii FINAL PROJECT TF 141581
THE DESIGN OF GUIDANCE SYSTEM IN THE LNG TANKER BASED ON FUZZY LOGIC TO FULFILL TRAJECTORY IN NARROW CHANNEL-TANJUNG PERAK PORT
ARY FIDARIA ILMI NRP 2414.105.033 Advisor Lecturer:
Prof. Dr. Ir. Aulia Siti Aisjah, MT Dr. Ir. A. A. Masroeri, M.Eng Department of Engineering Physics Faculty of Industrial Technology
Sepuluh Nopember Institute of Technology Surabaya
2016
v
“PERANCANGAN SISTEM GUIDANCE PADA KAPAL LNG TANKER BERBASIS LOGIKA FUZZY UNTUK MEMENUHI TRAJECTORY DI NARROW CHANNEL
PELABUHAN TANJUNG PERAK”
Nama Mahasiswa : Ary Fidaria Ilmi
Nrp : 2414 105 033
Program Studi : S-1 Teknik Fisika Jurusan : Teknik Fisika FTI-ITS
Dosen Pembimbing : Prof. Dr. Ir. Aulia Siti Aisjah, MT Dr. Ir. A. A. Masroeri, M.Eng
ABSTRAK
Kapal LNG tanker merupakan kapal yang digunakan untuk mengangkut gas dalam jumlah besar. Kapal LNG dalam melakukan pelayaran di daerah narrow channel atau perairan sempit dengan adanya gangguan berupa angin terkadang tidak sesuai dengan trayektori yang ditentukan. Oleh karena itu pada tugas akhir ini telah dilakukan perancangan sistem guidance pada kapal LNG tanker berbasis logika fuzzy untuk memenuhi trayektori di narrow channel pelabuhan Tanjung Perak. Sistem guidance merupakan aksi sistem yang kontinyu untuk melakukan perhitungan variabel-variabel berupa posisi, kecepatan, dan percepatan kapal yang digunakan untuk masukan sistem kendali. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk merancang sistem guidance berbasis logika Fuzzy yang diterapkan pada kapal LNG tanker untuk memenuhi trajectory di narrow channel, sehingga kapal dapat berjalan sesuai dengan track yang telah ditentukan oleh Syahbandar pelabuhan Tanjung Perak. Penelitian ini dilakukan dengan simulasi komputer. Logika fuzzy dalam sistem kendali digunakan dengan dua cara yaitu Mamdani dan Sugeno-Takagi. Metode Sugeno-Takagi menghasilkan performansi sistem yang lebih baik untuk berbagai uji simulasi. Hasil pengujian tanpa gangguan dengan Metode Sugeno-Takagi error maksimum sebesar 8.241 meter dan error minimum sebesar 1.00m. Pengujian dengan gangguan angin pada kecepatan 0.7 knot, 4.2 knot dan 9.2 knot untuk 100, 300, dan 600. Saat sudut datang 100 didapatkan nilai error sebesar 9.315 m, 5.29 m, dan 9.88 m. Pada sudut kedatangan 300 didapatkan nilai error sebesar 8.121 m, 8.335 m, dan 8.441 m. Sedangkan pada sudut kedatangan 600 didapatkan nilai error sebesar 9.692 m, 9.54 m, dan 9.997 m.
Kata Kunci: Guidance, Kontrol Logika Fuzzy, LNG tanker, Mamdani, Narrow Channel, Pelabuhan Tanjung Perak, Sugeno-Takagi.
vi
Halaman ini sengaja di kosongkan
vii
“THE DESIGN OF GUIDANCE SYSTEM IN THE LNG TANKER BASED ON FUZZY LOGIC TO FULFILL TRAJECTORY IN NARROW CHANNEL TANJUNG PERAK
PORT”
Name : Ary Fidaria Ilmi
Nrp : 2414 105 033
Study Program : S-1 Teknik Fisika Departement : Teknik Fisika FTI-ITS
Advisor Lecture : Prof. Dr. Ir. Aulia Siti Aisjah, MT
Dr. Ir. A. A. Masroeri, M.Eng
ABSTRACT
The LNG tanker ship is a ship used to transport large quantities of gas. The LNG ship cruise in the region in performing the narrow channel or narrow waters with the presence of disturbances in the form of wind sometimes was not in accordance with the specified trajectory. Therefore at the end of this task has been carried out the design of the system of guidance at the LNG tanker ship-based fuzzy logic to fulfill the trajectory in the narrow channel of the port of Tanjung Perak. Guidance system is a system of continuous action for calculating the variables in the form of position, velocity, and acceleration of the ship that is used for the input control system. The purpose of this research is to design a system of guidance-based Fuzzy logic applied to ship LNG tankers to meet the trajectory in the narrow channel, so ships can run in accordance with the tracks that have been determined by the port of Tanjung Perak Harbour. This research was conducted with computer simulations. Fuzzy logic control system is used in two ways namely Mamdani and Sugeno-Takagi. Takagi Sugeno-method produce a better system performance for various test simulation. The test results without interfering with Takagi Sugeno Method-maximum error of 8.241 m and the minimum error of 1.00 m. Testing with wind disturbances at a speed of 0.7 knots, 4.2 knots and 9.2 knots for 100, 300, and 600. When the angle error of the value obtained 100 9.315 m, 5.29 m, and 9.88 m at an angle of arrival of 300 obtained the value of error of 8.335m, 8.121 m, and 8.441m . While at the angle of arrival of 600 obtained the value of error of 9.692 m, 9.54 m, and 9.997 m.
Keywords: Guidance, Control Fuzzy Logic, LNG tankers, Mamdani, Narrow Channe, Port of Tanjung Perak, Takagi-Sugeno.
viii
This page intentionally left blank
ix
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT dan baginda besar rasulullah SAW atas segala rahmat dan anugerahnya sehingga penulis dapat menyelesaikan tugas akhir ini dengan judul :
“PERANCANGAN SISTEM GUIDANCE PADA KAPAL LNG TANKER BERBASIS LOGIKA FUZZY UNTUK MEMENUHI TRAJECTORY DI NARROW CHANNEL
PELABUHAN TANJUNG PERAK”
Tugas akhir ini disusun guna memenuhi persyaratan bagi seorang mahasiswa untuk memperoleh gelar Sarjana, program studi S-1 Teknik Fisika, jurusan Teknik Fisika, Fakultas Teknologi Industri, InstituT Teknologi Sepuluh Nopember
Penulis mengucapkan banyak terima kasih kepada semua pihak yang telah membantu baik secara langsung maupun secara tidak langsung dalam pengerjaan dan pembelajaran tugas akhir ini. Beberapa pihak tersebut antara lain:
1. Bapak Agus Muhamad Hatta, ST, MSi, Ph.D selaku Kepala Jurusan Teknik Fisika ITS Surabaya.
2. Ibu Prof. Dr. Ir. Aulia Siti Aisjah, MT dan Dr. Ir. A. A.
Masroeri, M.Eng selaku Dosen Pembimbing yang setia mendampingi, membimbing, mengkritisi, dan memotivasi pengerjaan tugas akhir ini.
3. Bapak Dr. Ir. Purwadi Agos Darwito, M.Sc selaku Dosen Wali dan yang telah memberikan arahan selama menjalani masa perkuliahan hingga menyelesaikan tugas akhir ini.
4. Bapak dan Ibu dosen Jurusan Teknik Fisika beserta karyawan atas ilmu dan dedikasinya.
5. Kedua orang tua dan keluarga besar yang telah memberikan dukungan dan perhatiannya.
6. Bapak Supriyanto, bapak Mas Agus, Ibu Fatoniah dari kantor Kesyahbandaran Pelabuhan Tanjung Perak Surabaya.
x
7. Ibu Intan dari Badan Kemeteorologi Klimatologi dan Geofisika Stasiun Meteorology Maritime Perak Surabaya.
8. Rekan-rekan di laboratorium rekayasa instrumentasi dan kontrol.
9. Rekan-rekan P-1000 Gebang Lor
10. Rekan-rekan S-1 program lintas jalur jurusan Teknik Fisika angkatan 2014 dan para senior yang selalu mendukung dalam segala hal.
Penulis menyadari bahwa tugas akhir ini tidaklah sempurna, tetapi penulis berharap ini dapat memberikan kontribusi yang berarti dan dapat menambah wawasan bagi pembaca. Semoga awal dari permulaan yang panjang ini dapat membawa manfaat dan hikmat bagi kita semua dan juga semoga hari esok lebih baik dari hari ini.
Surabaya, 15 Juli 2016
Penulis
xi DAFTAR ISI
Halaman
HALAMAN JUDUL ... i
LEMBAR PENGESAHAN ... iii
ABSTRAK ...v
ABSTRACT ... vii
KATA PENGANTAR ... ix
DAFTAR ISI ... xi
DAFTAR GAMBAR ...xv
DAFTAR TABEL ... xix
DAFTAR NOTASI ... xxiii
BAB I PENDAHULUAN ...1
1.1 Latar Belakang ...1
1.2 Rumusan Masalah ...3
1.3 Batasan Masalah ...3
1.4 Tujuan Penelitian ...4
1.5 Sistematika Laporan ...4
BAB II TINJAUAN PUSTAKA ...7
2.1 Kapal LNG Tanker ...8
2.2 Pelabuhan Tanjung Perak ...8
2.3 Jalur Pelayaran di Tanjung Perak ...12
2.4 Narrow Channel ...14
2.5 Gerakan pada Kapal ...15
2.6 Model Dinamika Manuver Kapal ...19
2.7 Model Dinamika Rudder ...21
2.8 Model Dinamika Gangguan Angin pada Kapal...23
2.9 Dasar Penentuan Trayektori ...26
2.10 Sistem Guidance Autopilot ...27
2.11 Penentuan Sudut Heading ...28
2.12 Sistem Kendali Logika Fuzzy ...30
2.13 Pembuatan Trayektori Baru ...33
BAB III METODOLOGI PENELITIAN ...35
xii
3.1 Alur Penelitian ... 35
3.2 Studi Literatur ... 36
3.3 Pengambilan Data ... 37
3.4 Pemodelan Sstem Dinamika Kapal... 37
3.5 Pemodelan Sistem Dinamika Gangguan Angin ... 38
3.6 Penentuan Trayektori ... 39
3.7 Perancangan Kendali Trayektori ... 41
3.7.1 Perhitungan Sudut Heading ... 42
3.7.2 Pemodelan Aktuator ... 43
3.8 Perancangan sistem Pengendalian Berbasis Logika Fuzzy ... 44
3.8.1 Fuzzifikasi ... 45
3.8.2 Basis Aturan ... 46
3.8.3 Inferensi Fuzzy ... 48
3.8.3 Defuzifikasi ... 52
3.9 Pengujian dan Analisa ... 52
3.9.1 Uji Open Loop Sistem ... 52
3.9.2 Uji Close Loop Sistem ... 52
BAB IV ANALISA DATA DAN PEMBAHASAN ... 55
4.1 Analisa Kendali Logika Fuzzy pada Manuver Kapal LNG Tanker Tangguh Jaya ... 57
4.2 Pengujian Open Loop Kapal LNG Tanker Tangguh Jaya ... 59
4.3 Pengujian Close Loop Kapal LNG Tanker Tangguh Jaya ... 59
4.4 Pengujian Manuver Kapal LNG Tanker Tangguh Jaya Tanpa Gangguan ... 62
4.5 Pengujian Manuver Kapal LNG Tanker Tangguh Jaya dengan Gangguan ... 76
BAB V PENUTUP ... 95
5.1 Kesimpulan ... 95
5.2 Saran ... 95 DAFTAR PUSTAKA
xiii LAMPIRAN
xiv
Halaman ini sengaja di kosongkan
xv
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Kapal LNG Tanker Tangguh Jaya (Anonim) ... 7
Gambar 2.2 Area Labuh Jangkar Alur Pelayaran Barat Surabaya (Komite Nasional Keselamatan Transportasi, 2015) ... 9
Gambar 2.3 Peta Alur Pelayaran Karang Jamuang–Tanjung Perak (Aisjah, Masroeri, Arifin, & Saiko, 2011) . 13 Gambar 2.4 Jalur Pelayaran di Narrow Channel (Greater Surabaya Metropolitan Ports Development Plan) 15 Gambar 2.5 Gerakan Translasi pada Kapal (Dontiawan V. Y., 2013) ... 16
Gambar 2.6 Gerakan Rotasi pada Kapal (Dontiawan V. Y., 2013) ... 16
Gambar 2.7 Enam Derajad Kebebasan Dinamika Kapal (Fossen, 1994) ... 17
Gambar 2.8 Diagram Control Loop Rudder (Fossen, 1994) .... 22
Gambar 2.9 Definisi Kecepatan dan Arah Angin ... 23
Gambar 2.10 Koefisien Gaya Angin Longitudinal Cxw sebagai Fungsi Relatif terhadap Angle Of Attack Angin (OCIMF, 1977) ... 24
Gambar 2.11 Koefisien Gaya Angin Lateral Cyw sebagai Fungsi Relatif terhadap Angle Of Attack Angin (OCIMF 1977) ... 25
Gambar 2.12 Koefisien Momen Gaya Angin pada Yaw Cyw Sebagai Fungsi Relatif terhadap Angle Of Attack Angin (OCIMF 1977) ... 25
Gambar 2.13 Penentuan Trayektori ... 26
Gambar 2.14 Blok Diagram Sistem Autopilot (Aisjah & Masroeri , 2012) ... 28
Gambar 2.15 Definisi vektor LOS (Line of Sight) (Storvik, 2000) ... 29
Gambar 2.16 Sistem Logika Fuzzy (Arifin, 2011) ... 31
Gambar 2.17 Sruktur Fuzzy Mamdani ... 32
Gambar 2.18 Struktur logika Fuzzy Takagi-Sugeno ... 33
Gambar 3.1 Flowchart Metodologi Peneliatian ... 35
xvi
Gambar 3.2 Peta Alur Peyaran Karang Jamuang-Tanjung Perak
(Aisjah, Masroeri, Arifin, & Saiko, 2011) ... 40
Gambar 3.3 Diagram Blok Sistem Guidance Kapal LNG Tanker Tangguh Jaya ... 42
Gambar 3.4 Definisi vektor LOS (Line of Sight) (Storvik, 2000) ... 43
Gambar 3.5 Diagram Blok Rudder ... 43
Gambar 3.6 Perancangan Sistem Guidance Kapal ... 44
Gambar 3.7 Perancangan Sistem Kendali Error Yaw ... 44
Gambar 3.8 Perancangan Sistem Kendali Yaw Rate ... 45
Gambar 3.9 Fungsi Keanggotaan Error Yaw ... 45
Gambar 3.10 Fungsi Keanggotaaan Yaw Rate ... 46
Gambar 3.11 Fungsi Keanggotaan Otput ... 46
Gambar 3.12 Basis Aturan Kendali Logika Fuzzy Pada FIS Editor ... 48
Gambar 3.13 Interfrensi Kendali Logika Fuzzy Metode Mamdani ... 49
Gambar 3.14 Infrensi Kendali Logika Fuzzy Metode Sugeno- Takagi ... 50
Gambar 3.15 Tampilan Tiga Dimensi Infrensi Aksi kendali Mamdani ... 51
Gambar 3.16 Tampilan Tiga Dimensi Infrensi Aksi Kendali Sugeno- Takagi... 51
Gambar 4.1 Uji Open loop Kapal LNG Tanker Tangguh Jaya 57 Gambar 4.2 Respon Uji Open loop Kapal Sudut 20 Derajat .... 58
Gambar 4.3 Respon Uji Open loop Kapal Sudut 30 Derajat .... 58
Gambar 4.4 Simulink Uji Close loop ... 59
Gambar 4.5 Respon Uji Close loop Set Point 200 dengan Metode Mamdani ... 60
Gambar 4.6 Respon Uji Close loop Set Point 300 dengan Metode Mamdani ... 60
Gambar 4.7 Respon Uji Close loop Set Point 200 dengan metode Sugeno-Takagi ... 61
Gambar 4.8 Respon Uji Close loop Set Point 300 dengan metode Sugeno-Takagi ... 61
xvii
Gambar 4.9 Grafik Desired Track dan Aktual Track pada Pengujian Tanpa Gangguan dengan Metode Sugeno-Takagi ... 63 Gambar 4.10 Grafik Desired Track dan Aktual Track pada Pengujian Tanpa Gangguan dengan Metode Sugeno-Takagi ... 65 Gambar 4.11 Grafik Desired Track dan Aktual Track pada Pengujian Tanpa Gangguan dengan Metode Sugeno-Takagi ... 67 Gambar 4.12 Grafik Desired Track dan Aktual Track pada Pengujian Tanpa Gangguan dengan Metode Mamdani ... 70 Gambar 4.13 Grafik Desired Track dan Aktual Track pada Pengujian Tanpa Gangguan dengan Metode Mamdani ... 72 Gambar 4.14 Grafik Desired Track dan Aktual Track pada Pengujian Tanpa Gangguan dengan Metode Mamdani ... 74 Gambar 4.15 Grafik Desired Track dan Actual Track pada Pengujian dengan Gangguan 100 ... 76 Gambar 4. 16 Grafik Desired Track dan Actual Track pada Pengujian dengan Gangguan 100 ... 77 Gambar 4. 17 Grafik Desired Track Dan Actual Track Pada pengujian dengan Gangguan 100 ... 80 Gambar 4. 18 Grafik Desired Track Dan Actual Track pada Pengujian dengan Gangguan 300 ... 82 Gambar 4. 19 Grafik Desired Track dan Actual Track pada Pengujian dengan Gangguan 300 ... 84 Gambar 4. 20 Grafik Desired Track Dan Actual Track pada Pengujian dengan Gangguan 300 ... 86 Gambar 4. 21 Grafik Desired Track dan Actual Track pada Pengujian dengan Gangguan 600 ... 88 Gambar 4. 22 Grafik Desired Track dan Actual Track pada Pengujian dengan Gangguan 600 ... 90 Gambar 4. 23 Grafik Desired Track Dan Actual Track pada Pengujian dengan Gangguan 600 ... 92
xviii
Halaman ini sengaja di kosongkan
xix
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Data Spesifikasi LNG Tanker Tangguh Jaya (BKI Surabaya) ... 8 Tabel 2.2 Koordinat Alur Pelayaran Karang Jamuang-Tanjung Perak ... 14 Tabel 2.3 Notasi SNAME (1950) untuk Marine Vessel (Fossen, 1994)... 18 Tabel 2.4 Linierisasi Variabel dengan Sistem Prime I (Fossen, 1994)... 22 Tabel 3.1 Data Spesifikasi LNG Tanker Tangguh Jaya (BKI Surabaya) ... 36 Tabel 3.2 Koefisien Gaya Angin dalam Arah Surge, Arah Sway, dan Momen Angin dalam Arah Yaw ... 39 Tabel 3.3 Koordinat Desired Trayektori ... 41 Tabel 3.4 Basis Aturan ... 47 Tabel 4.1 Rule Base Metode Sugeno-Takagi untuk iterasi ke-1 ... 62 Tabel 4.2 Perhitungan Error Lintasan pada Uji Kendali Logika Fuzzy Tanpa Gangguan dengan Metode Sugeno- Takagi ... 64 Tabel 4.3 Rule Base Metode Sugeno-Takagi untuk Iterasi ke-2
... 65 Tabel 4.4 Perhitungan Error Lintasan pada Uji Kendali Logika Fuzzy Tanpa Gangguan dengan Metode Sugeno- Takagi ... 66 Tabel 4.5 Rule Base Metode Sugeno-Takagi untuk Iterasi ke-3
... 67 Tabel 4.6 Perhitungan Error Lintasan pada Uji Kendali Logika Fuzzy Tanpa Gangguan dengan Metode Sugeno- Takagi ... 68 Tabel 4.7 Rule Base Metode Mamdani untuk Iterasi ke-1 ... 69 Tabel 4.8 Perhitungan Error Lintasan pada Uji Kendali Logika Fuzzy Tanpa Gangguan dengan Metode Mamdani ... 71 Tabel 4.1 Rule Base Metode Sugeno-Takagi untuk iterasi ke-1 ... 62
xx
Tabel 4.2 Perhitungan Error Lintasan pada Uji Kendali Logika Fuzzy Tanpa Gangguan dengan Metode Sugeno- Takagi ... 64 Tabel 4.3 Rule Base Metode Sugeno-Takagi untuk Iterasi ke-2
... 65 Tabel 4.4 Perhitungan Error Lintasan pada Uji Kendali Logika Fuzzy Tanpa Gangguan dengan Metode Sugeno- Takagi ... 66 Tabel 4.5 Rule Base Metode Sugeno-Takagi untuk Iterasi ke-3
... 67 Tabel 4.6 Perhitungan Error Lintasan pada Uji Kendali Logika Fuzzy Tanpa Gangguan dengan Metode Sugeno- Takagi ... 68 Tabel 4.7 Rule Base Metode Mamdani untuk Iterasi ke-1 ... 69 Tabel 4.8 Perhitungan Error Lintasan pada Uji Kendali Logika Fuzzy Tanpa Gangguan dengan Metode Mamdani ... 71 Tabel 4.9 Rule Base Metode Mamdani iterasi ke-2 ... 71 Tabel 4.10 Perhitungan Error Lintasan pada Uji Kendali Logika Fuzzy Tanpa Gangguan dengan Metode Sugeno- Takagi ... 73 Tabel 4.11 Rule Base Metode Sugeno-Takagi untuk Iterasi ke-2
... 75 Tabel 4.12 Perhitungan Error Lintasan pada Uji Kendali Logika Fuzzy Tanpa Gangguan dengan Metode Mamdani ... 77 Tabel 4.13 Perhitungan Error Lintasan pada Kendali Logika Fuzzy dengan Gangguan 100 ... 79 Tabel 4.14 Perhitungan Error Lintasan pada Uji Kendali Logika Fuzzy dengan Gangguan 100 ... 81 Tabel 4.15 Perhitungan Error Lintasan pada Uji Kendali Logika Fuzzy dengan Gangguan 100 ... 81 Tabel 4.16 Perhitungan Error Lintasan pada Uji Kendali Logika Fuzzy dengan Gangguan 300 ... 83 Tabel 4.17 Perhitungan Error Lintasan pada Uji Kendali Logika Fuzzy dengan Gangguan 300 ... 85 Tabel 4.18 Perhitungan Error Lintasan pada Uji Kendali Logika Fuzzy dengan Gangguan 300 ... 87
xxi
Tabel 4.19 Perhitungan Error Lintasan pada Kendali Logika Fuzzy dengan Gangguan 600 ... 89 Tabel 4.20 Perhitungan Error Lintasan pada Kendali Logika Fuzzy dengan Gangguan 600 ... 91 Tabel 4.21 Perhitungan Error Lintasan pada Uji Kendali Logika Fuzzy dengan Gangguan 600 ... 93
xxii
Halaman ini sengaja di kosongkan
xxiii
DAFTAR NOTASI
Notasi Keterangan Satuan
x Posisi surge Meter
y Posisi sway Meter
z Posisi heave Meter
φ Sudut roll Rad
θ Sudut pitch Rad
ψ Sudut yaw Rad
u Kecepatan surge Meter /detik
X Gaya surge Newton
Y Gaya sway Newton
Z
Gaya heave Newton
N Momen yaw Newton meter
X’ Gaya surge non dimensi Y’ Gaya sway non dimen N’ Momen yaw non dimensi
m Massa kapal Kg
X𝑢 Turunan gaya arah surge terhadap u Newton.dtk2/m Y𝑣 Turunan gaya arah sway terhadap 𝑣 Newton.dtk2/m
Y𝑟 Turunan gaya arah sway terhadap 𝑟 Newton.dtk2/rad
N𝑟 Turunan momen yaw terhadap 𝑟 Newton.dtk2
Xu Turunan gaya arah surge terhadap u Newton.dtk/m Yv Turunan gaya arah sway terhadap v Newton.dtk/m Yr Turunan gaya arah sway terhadap r Newton.dtk Nv Turunan momen yaw terhadap v Newton.dtk Nr Turunan momen yaw terhadap r Newton.dtk2 Iz Momen inersia terhadap sumbu z Newton.m
xxiv
δ Defleksi rudder Derajad
XG Pusat massa meter
ρ Rapat massa air laut 1014 kg/m3
g Percepatan gravitasi bumi 9,8 m/dtk2
L Panjang kapal Meter
U Kecepatan servis kapal Meter/detik
B Lebar kapal Meter
T Kedalaman kapal Meter
CB Koefisien blok kapal
𝐴𝛿 Rudder area m2
m massa
Ψd Heading yang diharapkan Derajad
δd Demand rudder yang diharapkan Derajad KLF Kontrol Logika Fuzzy
e error r Yaw rate NB Negative Big NM Negative Medium
NS Negative Small ZE Zero
PS Positive Small PM Positive Medium
PB Positive Big
95 BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan, diperoleh kesimpulan sebagai berikut :
1. Hasil rancangan sistem kendali logika fuzzy mampu memenuhi trayektori target di narrow channel Pelabuhan Tanjung Perak Surabaya.
2. Performansi sistem kendali Sugeno-Takagi saat tanpa gangguan menghasilkan error maksimum sebesar 8.241 meter dan error minimum sebesar 1.001 meter
3. Performansi sistem kendali Mamdani saat tanpa gangguan menghasilkan error maksimum sebesar 8.957 m sedangkan error minimumnya sebesar 1.308 m.
4. Pengujian dengan gangguan angin pada kecepatan 0.7 knot, 4.2 knot dan 9.2 knot untuk masing-masing sudut. Pada sudut kedatangan 100 didapatkan nilai error sebesar 9.315 m, 5.29 m, dan 9.88 m. Pada sudut kedatangan 300 didapatkan nilai error sebesar 8.121 m, 8.335 m, dan 8.441 m.
Sedangkan pada sudut kedatangan 600 didapatkan nilai error sebesar 9.692 m, 9.54 m, dan 9.997 m.
5.2 Saran
Penelitian ini masih perlu dikembangkan untuk itu saran yang perlu disampaikan dalam laporan Tugas Akhir ini adalah masih perlu dikembangkan sistem guidance kapal pada alur pelayaran kapal di narrow channel Tanjung Perak dengan memperhatikan faktor-faktor lingkungan yang lebih spesifik, misalkan kepadatan arus pelayaran kapal, zona terlarang, perubahan cuaca, pasang-surut air laut, suhu air laut dan daerah yang mengalami pendangkalan sehingga dihasilkan rancangan kendalier baru yang lebih handal dalam mengatasi dinamika gangguan lingkungan tersebut dan dapat bekerja secara optimal sesuai dengan alur pelayaran kapal yang direkomendasikan.
96
Halaman ini sengaja di kosongkan
DAFTAR PUSTAKA
Aisjah, A. S., Masroeri, A. A., Arifin, S., & Saiko. (2011).
Perancangan Sistem Pengendalian Pada Kapal Berbasis Data AIS ( Automatic Identification System ) Untuk Menghindari Tabrakan Di Perairan. SENTA 2011.
Anonim. (2015, Februari 19). Berita Trans. Retrieved from www.beritatrans.com:
http://beritatrans.com/2015/02/19/kapal-tangguh-towuti- angkut-lng-perdana-dari-bintuni-ke-pelabuhan-blang- lancang/
Anonim. (n.d.). TANGGUH-JAYA-IMO-9349019-MMSI- 370502000. Retrieved Juni 12, 2016, from www.vesselfinder.com:
https://www.vesselfinder.com/vessels/TANGGUH- JAYA-IMO-9349019-MMSI-370502000
Arifin, S. (n.d.). Sistem Fuzzy. Surabaya: Teknik Fisika ITS.
Breivik, M. (2004). Path Following for Marine Surface Vessels.
Oceans '04 MTS/IEEE Techno-Ocean '04 (IEEE Cat.
No.04CH37600), 2282-2289.
Dahuri, R. e. (1996). Pengelolaan Sumberdaya Pesisir dan Lautan Secara Terpadu. Jakarta: PT.Pramadya Paramita.
Dispenza, D. (2014). The LNG Industry in 2014. GIIGNL.
Dontiawan, V. Y., Aisjah, A. S., & Masroeri, A. A. (2013).
Perancangan sistem kendali stabilitas rolling pada kapal perang kawal rudal kelas sigma - KRI Diponegoro dengan menggunakan logika fuzzy. Pomits.
Fossen, T. I. (1994). Guidance and Control of Ocean Vehicle.
New York, USA: John Wiley & Sons Ltd.
(n.d.). Greater Surabaya Metropolitan Ports Development Plan.
Gultom, O. A. (2014). Definisi Pelabuhan dan Jenis-Jenisnya.
Gunawan, R., Aisjah, A. S., & Masroeri, A. A. (2013).
Perancangan Sistem Kontrol Sandar Kapal Otomatis Berbasis Logika Fuzzy di Pelabuhan Tanjung Perak Surabaya. Pomits.
Handito, R., Aisjah, A. S., & Masroeri, A. A. (2012).
PERANCANGAN SISTEM GUIDANCE UNTUK MEMBANGUN KAPAL AUTOPILOT PKR KRI KELAS SIGMA. POMITS.
Kemendagri. (2013). Retrieved from
http://images.fedex.com/downloads/id/ID_PermendagNo 61-9-2013.pdf
Komite Nasional Keselamatan Transportasi. (2015). Tubrukan antara KM. Journey dengan KM. Fatima III dan KM.
Lambelu Di sekitar Buoy 10 Alur Pelayaran Pelabuhan Tanjung Perak, Surabaya 1 April 2014. Jakarta: Komite Nasional Keselamatan Transportasi (KNKT).
Moreira, L. (2007). Path following control system for a tanker ship model . Ocean Engineering, 2074-2085.
TANGGUH JAYA - LNG Tanker. (n.d.). Retrieved Juni 13, 2016, from www.vesselfinder.com: www.vesselfinder.com Taufiqurrahman. (2009). Perancangan DSS (Decision Support
System) Berdasarkan AIS Data Untuk Meningkatkan Keselamatan Kapal Di Pelabuhan Tanjung Perak Surabaya. Surabaya.
Vinaya, A. A. (2013). Perancangan Sistem Kontrol Trajectory pada Kondisi Gangguan Arus Laut Non Uniform di Ketapang-Gilimanuk. JURNAL TEKNIK POMITS, 2(2).
Wadrianto, G. K. (2010). Tanjung Perak, Alur Dangkal dan Sempit. kompas.
Wahyudi, I., Aisjah, A. S., & Masroeri, A. A. (2013).
Perancangan Sistem Pengendalian Manuver Kapal Pada Daerah Narrow Channel Berdasarkan Data AIS ( Automatic Identification System ) Dan Danger Zone Berbasis Logika Fuzzy. Pomits.
Zainury, Rosyid, & Mulyadi. (n.d.). Optimasi pengadaaan kapal- kapal pengangkut LNG untuk distribusi LNG dari Pulau Kalimantan ke Pulau Jawa menggunakan Fuzzy Logic.
Jurnal Tugas Akhir.
Zhang, J. (2013). Ship Trajectory Control Optimization in Anti- collision Maneuvering. the International Journal on Marine Navigation and Safety on Sea Transportation.
Zhang, L.-J. (2009). NN-Adaptive Output Feedback for Path Tracking Control of A Surface Ship at High Speed. Joint 48th IEEE Conference on Decision and Control and 28th Chinese Control Conference Shanghai, P.R. China, December 16-18, 2009, 2869-2874.
Halaman ini sengaja di kosongkan
BIODATA PENULIS
Penulis bernama Ary Fidaria Ilmi, dilahirkan di Jombang pada tanggal 23 April 1992. Memulai Sekolah Dasar di SDN Banjarsari Bandar Kedungmulyo.
Kemudian Penulis melanjutkan bersekolah di SMP Negeri 1 Jombang hingga tahun 2008. Jenjang selanjutnya, Penulis bersekolah di SMA Negeri Bandar Kedungmulyo Jombang hingga tahun 2011. Penulis melanjutkan studi di Jurusan D3 Metrologi dan Instrumentasi ITS.
Penulis melanjutkan studinya di program Lintas Jalur S1 Teknik Fisika Fakultas Teknologi Industri ITS Surabaya. Penulis dapat dihubungi di email [email protected].
