Abstract — Remotely Operated Vehicle (ROV) is an underwater vehicle  whose  motion  can  be  directly  controlled  by  humans  via remote  control  from  above  the  water  surface.  ROV  is  commonly used  for  exploration,  observation  and  monitoring  of  underwater objects. Applications from the ROV are diverse and require a stable and  reliable  system  to  support  its  activities,  especially  during  the dive. In this research, robots are designed to maintain the stability of  the  dive  by  using  PID  controllers.  Based  on  the  design  and testing  that  has  been  done,  then  got  the  value  of  the  appropriate PID constant for dive stability on Underwater ROV Robot that is P =  2.2,  I  =  0.5,  and  D  =  0.01.  Robot  performance  testing  in swimming pools with a maximum depth of 1.5 meters.
Keywords :  PID, Remote Control, ROV, Stability of diving
Abstrak  — Remotely  operated  vehicle  (ROV) adalah kendaraan  bawah  air  yang  gerakannya  dapat  dikendalikan secara  langsung  oleh  manusia  melalui remote  control dari  atas permukaan air. ROV biasa digunakan untuk eksplorasi, observasi dan  monitoring  objek  bawah  laut.  Aplikasi  dari  ROV  yang beragam  tersebut  membutuhkan  sistem  yang  stabil  dan  dapat diandalkan  untuk  menunjang  aktivitasnya,  khususnya  pada  saat melakukan  penyelaman.  Pada  penelitian  ini,  robot  dirancang untuk  menjaga  kestabilan  penyelaman  dengan  menggunakan pengendali  PID.  Berdasarkan  perancangan  dan  pengujian  yang telah dilakukan, maka didapatkan nilai konstanta PID yang tepat untuk kestabilan penyelaman pada Robot Underwater ROV yaitu P= 2.2, I=0.5, dan D= 0.01. Pengujian kinerja robot dilakukan di kolam renang dengan kedalaman maksimal 1.5 meter.
Kata kunci : Kestabilan Penyelaman, PID, Remote Control, ROV

## I. P ENDAHULUAN
Dewasa  ini  teknologi  robot  mengalami  perkembangan yang sangat pesat mengimbangi kemajuan teknologi yang ada. Banyak  sekali  teknologi  robot  yang  bermunculan  saat  ini, mulai  dari  yang  sederhana  sampai  paling  rumit.  Salah  satu tujuan  robot  diciptakan  untuk  memudahkan  manusia  dalam mengerjakan  berbagai  pekerjaan.  Jika  dahulu  berbagai  alat bantu  manusia  masih  menggunakan  tenaga  manusia,  saat sekarang  manusia  hanya  membutuhkkan  sedikit  tenaga  dan bahkan tidak membutuhkan tenaga sama sekali.
Wilayah  kerja  robot  mencakup  darat,  air  dan  udara. Namun untuk perkembangan teknologi robot bawah air kurang mendapat  perhatian  dari  masyarakat.  Masih  banyak  kegiatan bawah air yang dilakukan dengan cara konvensional seperti
pengamatan  di  bawah  air,  survey  terhadap  sumber  daya alam bawah air. Pengamatan di bawah air tersebut memiliki beberpa resiko  yaitu  area-area  yang  sulit  dijangkau  manusia, terbatasnya oksigen, terjadinya tekanan hidrostatik pada tubuh penyelam, serta perubahan suhu.
Oleh  karena  itu,  robot  yang  mampu  bergerak  bebas  di dalam  air  sangat  dibutuhkan  untuk  membantu  pekerjaan manusia.  Robot  yang  biasa  digunakan  saat  ini  adalah  robot bawah  air  berbasis  ROV  ( Remotely  Operated  Vehicle ).  ROV adalah  kendaraan  bawah  air  yang  gerakannya  dapat dikendalikan  secara  langsung  oleh  manusia  melalui remote control dari  atas  permukaan  air.  Robot  ini  umumnya  sudah digunakan  oleh  berbagai  negara  maju  untuk  eksplorasi, observasi,  serta  monitoring  objek  bawah  air.  Aplikasi  dari ROV  yang  beragam  tersebut  tentu membutuhkan sistem yang stabil  dan  dapat  diandalkan  untuk  menunjang  aktivitasnya  di dalam air. Gangguan gelombang air menjadi salah satu faktor yang menghambat pergerakan robot khususnya pada saat robot akan  melakukan  penyelaman.  Tentu  diperlukan  suatu  metode kendali yang handal untuk membuat robot berjalan stabil.
Maka  dari  itu  pada  tugas  akhir  ini,  penulis  akan merancang dan membangun robot bawah air untuk penyelaman menggunakan  metode  kendali  PID.  Metode  kendali  PID adalah  salah  satu  metode  pengontrolan  yang  mengolah  sinyal kesalahan atau error, nilai error tersebut diolah untuk dijadikan suatu sinyal kendali yang akan diteruskan ke aktuator.

## A. ROV (Remotely Operated Vehicle)
Secara  umum,  wahana  bawah  air  dibedakan  menjadi  dua kategori yaitu wahana berawak ( Manned Underwater Vehicle ) dan wahana tidak berawak ( Unmanned Underwater Vehicle – UUV).  ROV  adalah  wahana  bawah  air  yang  bertenaga  listrik dan dikontrol melalui pusat, dapat bermanuver sesuai perintah manusia  dengan  pendorong (thruster) hidrolik  atau  elektrik [3]. Definisi lain disampaikan oleh Christ dan Wernli, dimana ROV  adalah  kamera  yang  dipasang  dalam  wadah  tahan  air, dengan  pendorong  untuk  bermanuver,  yang  melekat  pada kabel  ke  permukaan  dimana  sinyal  video  yang  dikirim  [11]. Dari  panel  kontrol,  operator  dapat  merencanakan  pekerjaan atau menggunakan satu joystick untuk manuver wahana secara langsung  Sebuah  ROV  menerima  energi  dan  informasi perubahan  dengan  panel  kontrol  yang  terletak  di  permukaan melalui kabel pusat. Seperti yang terlihat pada gambar 1.
Anggi Roppon, Vecky C. Poekoel, Feisy D. Kambey Teknik Elektro, Universitas Sam Ratulangi Manado, Jl. Kampus Bahu-Unsrat Manado, 95115 anggiroppon@gmail.com, vecky.poekoel@unsrat.ac.id, feisykambey@unsrat.ac.id

## Implementasi Kendali PID untuk Kestabilan Penyelaman pada Robot Underwater ROV (Remotely Operated Vehicle)
Gambar 1. Komponen dasar sistem ROV (Sumber: Christ dan Wernli, 2007)
Gambar 2 Sistem kendali kalang terbuka (Sumber : Goodwin et al., 2000)

## B. ROV yang ada di Indonesia
Pengembangan robot bawah laut di Indonesia telah banyak dilakukan,  akan  tetapi  masih  jauh  dari  kesempurnaan.  Tiram (Produksi BPPT dan ITB), Sotong (Produksi BPPT dan ITB), Robot  Jelajah  Bawah  Air  atau  RJ  45  (Produksi  IPB),  dan Wahana  Benam  (Produksi  ITS)  adalah  contoh  dari pengembangan  robot  bawah  air  yang  telah  diciptakan  oleh anak bangsa Indonesia [6].
ROV tipe RJ-45 yang dikembangkan pada tahun 2009 oleh Laboratorium Akustik dan Instrumentasi Kelautan, Departemen ITK, FPIK, IPB memiliki salah satu tujuan, yaitu adanya  kemandirian  teknologi.  RJ-45  sendiri  memiliki kemampuan untuk memantau keadaan bawah laut, akan tetapi prototipe ROV RJ-45 masih jauh dari sempurna dan harapan. Berat  beban  RJ-45  di  dalam  air  sebesar  8  Kg  sehingga mengurangi  kinerja  motor  penggerak  serta  perancangan  pada bouyancy yang digunakan belum dapat membuat ROV berada dalam keadaan setimbang (ρa = ρb).

## C. Sistem Kendali
Sistem  kendali  adalah  suatu  alat  atau  serangkaian  alat untuk  mengatur,  memberi  perintah,  mengarahkan  atau membatasi kerja dari alat atau sistem [4]. Menurut Goodwin et al. secara umum ada tiga macam sistem kendali yaitu: (1) logic atau sequential ,  (2) feedback atau  linear  kontrol,  dan  variasi kombinasinya  (3), fuzzy  logic yang  menggabungkan  sistem logik dengan fungsi kendali linier [10].
Tujuan  utama  dari  suatu  sistem  kontrol  adalah  untuk mendapatkan  optimasi,  dalam  hal  ini  dapat  diperoleh berdasarkan  fungsi  dari  sistem  kendali  itu  sendiri,  yaitu pengukuran, membandingkan, pencatatan dan perhitungan dan perbaikan.[12]
Ditinjau  dari  ada  tidaknya umpan balik terhadap sistem, sistem kendali terbagi menjadi dua, yaitu sistem kendali kalang terbuka  seperti  terlihat  pada  Gambar  2  dan  sistem  kendali kalang  tertutup  seperti  terlihat  pada  Gambar  3.  Perbedaan utama kedua sistem ini adalah pada kalang terbuka segalanya terjadi di dalam sistem pengendali seperti di dalam komputer
Gambar 3 Sistem kendali kalang tertutup (Sumber : Goodwin et al., 2000)
Gambar 4. Kontrol PID pada DC motor (sumber : Pitowarno, 2006)
dan koneksi perangkat keras eksternal lainnya sedangkan pada sistem kalang tertutup sinyal feedback merupakan variabel dari proses  yang  terjadi  pada  keluaran  [6].  Proses  pengendalian melibatkan  tiga  aspek  yaitu  model  yang  digunakan  untuk mendekati dan mengendalikan proses, plant yaitu suatu proses di luar sistem yang ingin dikendalikan dan feedback gain yaitu umpan  balik  yang  diberikan  kepada  sinyal  masukan  untuk melakukan  suatu  perintah  tertentu.  Ilustrasi  proses pengendalian kalang terbuka dapat dilihat pada gambar 2 dan gambar 3 untuk pengendalian kalang tertutup.
Pada  ROV  sistem  kendali  berperan  untuk  memberikan kontrol yang diumpankan pada empat motor DC pada thruster motor secara konstan hingga kecepatan tertentu putaran motor dapat  tercapai.  Sistem  kalang  terbuka  berguna  bagi  sistem yang  telah  diketahui  hubungan  antara  masukan  dan  resultan keluarannya dan dapat dimodelkan melalui formula matematis sehingga  sistem  kendali  ROV  ini  termasuk  dalam  sistem kendali  kalang  terbuka  karena  pengendali  menetapkan  besar masukan tertentu untuk sistem sesuai arus dan model sistem.

## D. Sistem Kendali PID
PID merupakan sebuah mekanisme umpan balik (feedback) untuk  mengontrol  kepresisian  suatu  system  instrumentasi. Mekanisme  ini  menghasilkan  nilai  error  atau  kesalahan  pada suatu  system  dengan  membandingkan set  point yang  telah ditentukan  dengan  variabel  proses  yang  terukur  [13].  Pada pengendali  PID  memiliki  tiga  parameter  yaitu  proporsional, integral,  dan  derivatif.  Kombinasi  ketiga  parameter  tersebut menghasilkan  keluaran  sinyal  kontrol  u(t).  sesuai  dengan persamaan,  yaitu  hubungan  antara  sinyal error dan  sinyal kontrol dinyatakan pada persamaan (1): u(t) = Kp. e(t) + Ki ∫ e(t) dt + Kd d/dt e(t)     (1)
Dalam  perancangan  sistem  kendali  PID  yang  perlu dilakukan  adalah  mengatur  parameter  P,  I,  atau  D  agar tanggapan  sinyal  keluaran  sistem  terhadap  masukan  tertentu sebagaimana  yang  diinginkan.  Secara  umum,  berikut  blok kontroler PID pada DC motor yang terlihat pada Gambar 4.

## E. Arduino Mega 2560
Arduino  adalah platform pembuatan prototipe elektronik yang  bersifat open-source  hardware yang  berdasarkan  pada perangkat keras dan perangkat lunak yang fleksibel dan mudah digunakan.  Arduino  ditujukan  bagi  para  seniman,  desainer, dan  siapapun  yang  tertarik  dalam  menciptakan  objek  atau lingkungan yang interaktif [2].
Arduino  Mega2560  adalah  papan  mikrokontroler berbasiskan  ATmega2560.  Arduino  Mega2560  memiliki  54 pin  digital  input/output,  dimana  15  pin  dapat  digunakan sebagai output PWM, 16 pin sebagai input analog, dan 4 pin sebagai UART (port serial hardware), 16 MHz kristal osilator, koneksi USB, jack power , header ICSP , dan tombol reset . Ini semua  yang  diperlukan  untuk  mendukung  mikrokontroler. Cukup dengan menghubungkannya ke komputer melalui kabel USB  atau  power  dihubungkan  dengan  adaptor  AC-DC  atau baterai  untuk  mulai  mengaktifkannya.  Arduino  Mega2560 kompatibel dengan sebagian besar shield yang dirancang untuk Arduino  Duemilanove  atau  Arduino  Diecimila.  Arduino Mega2560  adalah  versi  terbaru  yang  menggantikan  versi Arduino Mega.

## F. Brushless DC Motor (BLDC)
BLDC motor atau dapat disebut juga dengan BLAC motor merupakan  motor  listrik synchronous AC  3  fasa. Dibandingkan  dengan  motor  DC,  BLDC  memiliki  biaya perawatan yang lebih rendah dan kecepatan yang lebih tinggi akibat tidak digunakannya brush . Dibandingkan dengan motor induksi,  BLDC  memiliki  efisiensi  yang  lebih  tinggi  karena rotor dan torsi awal yang lebih tinggi karena rotor terbuat dari magnet permanen. Walaupun memiliki kelebihan dibandingkan  dengan  motor  DC  dan  induksi,  pengendalian BLDC jauh lebih rumit untuk kecepatan dan torsi yang konstan karena  tidak  adanya  brush  yang  menunjang  proses  komutasi. Walaupun  merupakan  motor  listrik  synchronous  AC  3  fasa, motor  ini  tetap  disebut  dengan  BLDC  karena  pada implementasinya  BLDC  menggunakan  sumber  DC  sebagai sumber energi utama yang kemudian diubah menjadi tegangan AC dengan menggunakan inverter 3 fasa [4].

## G. Electronic Speed Control (ESC)
ESC adalah driver penggerak untuk jenis motor brushless, biasanya digunakan pada bidang aeronautical atau RC. Untuk kecepatan  putarnya  diatur  oleh  sinyal  yang  diterima  dari pengontrol. Satu modul ESC digunakan untuk mengendalikan satu motor brushless saja. ESC dapat dilihat pada Gambar 6.
H. Radio Kontrol TX-RX
Radio  kontrol  flysky  fs-i6  sebagai transmitter gelombang radio  yang  memiliki  kecepatan  2.405-2.475GHz  dengan teknologi  telemetri  AFHDS  atau Automatic  Frequency Hopping  System  Digital .  Dan flysky fs-ia6b  sebagai receive r yang  memiliki  6 channel komunikasi.  Gambar  5  merupakan modul pemancar radio kontrol FS-I6. Gambar 7 adalah modul penerima flysky FS-iA6B.  modul  ini  merupakan  penerima gelombang  radio  yang  cocok  dengan  pemancar  FS-i6  yang memiliki kecepatan 2.405-2.475 GHz.
Gambar 7 Modul Penerima FS-IA6B

## II. M ETODE PENELITIAN

## A. Tempat dan Waktu Penelitian
Penelitian  ini  dilakukan  mulai  pada  bulan  Desember  2016 dan berakhir pada bulan Desember 2017. Proses perancangan dilakukan  di  Laboratorium  Teknik  Kendali  dan  proses pengujian dilakukan di Kolam Renang Koni Sario, Manado.

## B. Prosedur Penelitian
Secara garis besar, prosedur yang digunakan dalam proses perancangan  dan  implementasi  pada  tugas  akhir  ini  terbagi menjadi enam tahap, yaitu : 1. Perancangan konsep robot underwater ROV.
2. Menyiapkan  alat  dan  bahan  dalam  perancangan  robot underwater ROV.
3. Merancang hardware robot underwater ROV.
4. Merancang  program  (software)  pengendalian  dan  meng- upload program ke mikrokontroler.
5. Menganalisa  kerja  robot  underwater  ROV  pada  saat melakukan penyelaman dalam air.
6. Membuat laporan penelitian.

## C. Konsep Dasar Perancangan Alat
Dalam  perancangan  underwater  ROV  ini  memerlukan konsep yang matang guna mendapat hasil yang sesuai tujuan. Pemilihan  perangkat  keras  dan  perangkat  lunak  yang merupakan  implementasi  sistem  mekanik  dan  sistem  kontrol pada  robot underwater  ROV sangat  mempengaruhi perancangan robot underwater ROV itu sendiri, sehingga robot underwater  ROV menjadi  lebih  akurat  dalam  bermanuver sesuai  perintah  yang  diberikan.  Konsep  dasar  merupakan pedoman  untuk  merencanakan  sesuatu  dalam  melakukan rancangan,  dimana  konsep  ini  memuat  langkah-langkah  dan petunjuk  untuk  menentukan  sesuatu  penunjang  yang dibutuhkan  dalam  mendesain.  Gambar  8  dan  Gambar  9 merupakan  diagram  blok  dan  gambaran  sistem  kendali  untuk kestabilan penyelaman robot underwater ROV.
Gambar 6. Electronic Speed Controller (ESC)
Gambar 5  Modul Pemancar Radio Kontrol FS-I6
Gambar  8  merupakan  diagram  blok  kendali  PID  untuk kestabilan penyelaman pada robot underwater ROV . Sistem ini dibagi menjadi input , proses, dan output . Dimana input sistem adalah  vertical  kontrol  dari remote  control .  Pada mikrokontroler  terdapat  beberapa  bagian  penting  yang mempengaruhi  kestabilan  sistem  dimana  ada  metode  kendali PID  yang  akan  mengontrol  sistem  dengan  input  yang dihasilkan oleh remote control . Keluaran dari kendali PID ini akan  digunakan  untuk  mengatur  kecepatan  motor brushless DC  (BLDC).  Penentuan  nilai  parameter  kontrol  proporsional (Kp),  kontrol  integral  (Ki),  dan  Kontrol  derivatif  (Kd) dilakukan dengan metode trial and error . Berdasarkan  Gambar  9,  untuk  pengontrol  arduino  mega ATMEGA  2560,  modul relay dan  ESC  mendapat  tegangan sumber  dari  baterai  sebesar  12  volt, radio  control terbagi menjadi  2  modul,  yaitu transmitter (Tx)  dan receiver (Rx). Data  yang  ditransmisikan  merupakan pulse  position modulation (PPM)  berdasarkan  perubahan  posisi per  cycle time .  PPM  ini  ditumpangkan  ke  sebuah  gelombang elektromagnetik dengan besar frekuensi 2.4 GHz dan diterima oleh  modul  Rx.  Dari  modul  RX  inilah  PPM  dibaca  Arduino mega  ATMega  2560  untuk  diolah.  Data  hasil  olahan  inilah dijadikan nilai rekomendasi untuk menggerakan motor BLDC 1,  2,  3,  dan  4.  Khusus  untuk  penyelaman  robot  hanya mengontrol motor BLDC 2 dan 3.

## D. Perancangan Kendali PID
Robot  underwater  ROV  ini  menggunakan  kendali  PID untuk mencapai nilai sensor sesuai dengan setpoint yang sudah ditentukan  dengan  parameter  aksi  kontrol  PID.  Untuk menentukan parameter PID digunakan metode trial and error . Kelebihan dari metode ini dapat diperoleh dengan cara coba- coba dengan memberikan nilai Kp, Ki, dan Kd tanpa membuat model  matematis  plant  dan  menentukan  parameter  plant dengan grafik atau analitik. Setelah melakukan trial and error akan  diperoleh  hasil  yang  diinginkan,  dengan  mengacu  pada karakter masing-masing kendali P, I, dan D.

## E. Desain dan Penempatan Bagian-bagian Robot
Membicarakan  soal  robot,  tidak  lepas  dari  unsur  mekanik sebagai kerangka robot. Kerangka robot dibuat dari bahan pipa PVC  dan  acrylic.  Penggunaan  pipa  PVC  dan  acrylic  dipilih karena memiliki kelebihan yakni;
1. Sulit rusak,
2. Tahan lama,
3. Tidak berkarat,
4. Mudah dipotong – potong,
5. Kokoh,
6. Tahan air.
Gambar 10 merupakan hasil desain robot underwater ROV .
Robot Menyelam Vertikal Kontrol
Pengontrol : Mikrokontroler Arduino (PID Kontroler) ESC , BLDC 2 & ESC , BLDC 3 BATERAI LiPo 2 x 12V 4A ARDUINO MEGA ATMEGA 2560 RADIO CONTROL ( RECEIVER) RADIO CONTROL ( TRANSMITTER ) BLDC MOTOR 1 ESC 3 BLDC
MOTOR 2
BLDC MOTOR 3
BLDC MOTOR
4 ESC 1 ESC 2 ESC 4 MODUL RELAY POMPA 2 POMPA 1 VALVE 2 VALVE 1 KAMERA FPV MODUL TS832 TRANSMITTER MODUL
RECEIVER MONITOR Gambar 8. Diagram blok kendali PID untuk kestabilam penyelaman pada Robot Underwate r ROV
Gambar 9. Gambaran Sistem kendali robot underwater ROV
(a)
Dapat  dilihat  dari  Gambar  10(a)  terdapat  4  buah  motor BLDC yang dipasang sesuai fungsinya masing-masing.  Motor BLDC  1  dan  4  berfungsi  untuk  pergerakan  maju,  mundur, belok kanan, belok kiri pada robot. Sedangkan motor BLDC 2 dan  4  berfungsi  untuk  pergerakan  naik  dan  turun  pada robot. Dapat juga dilihat pada Gambar 10(b) terdapat 3 bagian utama bodi  robot  yaitu  ruang  kamera,  ruang  tangki  air  dan  ruang kontrol.  Ruang  kamera  berisikan  kamera  yang  berfungsi sebagai mata ROV untuk navigasi dan untuk melihat keadaan di bawah air, pada ruang tangki air terdapat dua buah pompa dalam  tangki  air  dibutuhkan  agar  memudahkan  pengisian maupun  pengosongan  tangki  air.  Dibantu  dengan  valve  dan lubang udara agar pertukaran air dan udara dalam tangki dapat berjalan dengan mudah, dan ruang kontrol yang berisikan
Gambar 11. Diagram Alir Proses Penyelaman Robot
komponen-komponen pendukung robot, di ruang ini segala aksi  pengontrolan  terpusat  di  sini.  Pada  Gambar  10(c) memperlihatkan ruang pemberat pada sisi kiri dan kanan dari robot  digunakan  sebagai  penyeimbang  berat  dan  posisi  dari robot.  Pemberat  bertujuan  agar  robot  memiliki  bobot  yang sesuai  untuk  mengatur  massa  robot  sama  dengan  massa  jenis air agar robot dapat melayang di dalam air. Fungsi lain bagian ini untuk menjaga keseimbangan bagian kiri dan kanan robot.

## F. Diagram Alir Proses Penyelaman Robot Underwater ROV
Untuk  mempermudah  perancangan  perangkat  lunak pengontrolan  robot  terlebih  dahulu  dibuat  diagram  alir (flowchart) untuk menjabarkan alur kerja sistem pada robot. Gambar  11  merupakan  diagram  alir  tahapan  dari  proses penyelaman robot, yang menggambarkan secara bertahap dari robot berada di permukaan air (terapung) sampai robot berada dalam  air  (melayang).  Dengan  cara  mengisi  tangki  air  yang tersedia  menggunakan  pompa  hingga  tangki  penuh  dan menggantikan udara yang ada di dalam tangki.

## III. HASIL DAN PEMBAHASAN
Berdasarkan  proses  perancangan  yang  telah  dibahas  pada bab sebelumnya dimana untuk mengetahui kinerja, hasil serta kehandalan robot bawah air yang telah dibuat maka dilakukan pengujian.  Pengujian  kali  ini  ditujukan  pada  kestabilan  robot dalam  melakukan  penyelaman.  Adapun  metode  kendali  yang digunakan adalah kendali PID dengan metode trial and error .
TANGKI AIR RUANG KONTROL RUANG KAMERA (b) RUANG PEMBERAT RUANG PEMBERAT
Gambar 10 (a) Robot tampak atas, (b) robot tampak samping dan (c) robot tampak depan (c)
Pengujian  dilakukan  di  Kolam  Renang  Koni,  pada  hari  sabtu dan  minggu  tanggal  3  dan  4  Februari  2018,  pukul  13.00 WITA.

## A. Penentuan Nilai Konstanta PID
Pada percobaan ini dilihat hasil respon motor BLDC yang telah  diimplementasikan  dengan  pengendali  PID  dan  serta melihat perbedaan dari penentuan nilai konstanta berdasarkan trial and error . Tapi sebelumnya dilakukan dengan pengujian secara  bertahap.  Pertama  dilakukan  pengujian  dengan memasukkan nilai Kp (Kontansta P), selanjutnya memasukkan nilai  gabungan  Kp  dan  Kd  (Konstanta  P  dan  D),  Kp  dan  Ki (konstanta P dan I), dan terakhir memasukkan nilai pengontrol PID. Waktu pengambilan data selama 1 menit.
Tabel  I  menunjukkan  bahwa  pengujian  pertama  dengan nilai  Kp  =  2.2,  Ki  =  0.5,  Kd=0.01  didapatkan  nilai  selisih antara  steady  state  dan  overshot  sebesar  131.93  (21.08%), pengujian  kedua  dengan  nilai  Kp=  2.5,  Ki=0.1,  Kd  =  1 didapatkan  selisih  sebesar  164.93  (21.08%), pengujian ketiga dengan  nilai  Kp=  3,  Ki=  0.001,  Kd=  0.1  didapatkan  selisih sebesar  180  (19.16%),  pengujian  keempat  dengan  nilai  Kp= 3.5,  Ki=  0.001,  Kd=  0.1  didapatkan  selisih  sebesar  203 (18.53%), dan pengujian kelima dengan nilai Kp=  4, Ki= 0.5 Kd=  1  didapatkan  selisih  sebesar  203.95  (16.29%). Berdasarkan  hasil  tunning  konstanta  P,  I,  dan  D  maka  nilai konstanta  yang  tepat  untuk  pengendalian  kestabilan penyelaman  robot  ialah  Kp  =  2.2,  Kd=  0.5  dan  Ki=  0.01. melalui Tabel I maka ditampilkan grafik penentuan konstanta PID seperti pada Gambar 12.

## B. Pengujian Respon Kecepaatan Penyelaman Robot
Tabel  II  merupakan  waktu  tempuh  terhadap  jarak  tempuh pada penyelaman robot dengan nilai konstanta Kp =2. Ada 5
T ABEL I
P ENENTUAN NILAI KONSTANTA PID Kontanta Uji I Uji II Uji III Uji IV Uji V Kp 2.2 2.5 3 3.5 4 Ki 0.5 0.1 0.001 0.001 0.5 Kd 0.01 1 0.1 0.1 1 Steady State 625.69 782.19 939 1095.5 1251.69 overshoot 21.08% 21.08% 19.16% 18.53% 16.29% Selisih 131.93 164.93 180 203 203.95
Gambar 12. Grafik penentuan nilai konstanta PID
kali  uji  coba  dengan  jarak  tempuh  penyelaman  maksimal  1.5 meter. Jarak 1.5 meter ini dibagi mejadi 3 bagian yaitu 50 cm, 100  cm,  dan  150  cm.  Disetiap  pengujian  terjadi  perbedaan waktu  tempuh  dikarenakan  gelombang  atau  riak  air  dan  juga adanya perbedaan tekanan air. Semakin dalam robot menyelam maka  semakin  besar  pula  tekanan  air  yang  terjadi.  Waktu tempuh tercepat dari robot adalah 12.7 detik (uji II) dan waktu terlama adalah 19.6 detik (uji I).  Melalui  tabel  II  maka ditampilkan  grafik  perubahan  waktu  terhadap  jarak  pada penyelaman robot dengan nilai Kp= 2 seperti pada Gambar 13.
Dari tabel III dapat dilihat waktu tempuh tercepat dari robot adalah  13.7  detik  (uji  V)  dan  waktu  tempuh  terlama  adalah 15.5  detik  (uji  II).  Dengan  nilai  konstanta  P  =  2.2  maka menghasilkan  respon  kecepatan  yang  juga  linier.  Data  yang bervariasi yang didapat ini menjelaskan bahwa kecepatan dari robot  ini  tidak  selalu  tetap.  Gelombang  atau  riak  air  serta perbedaan  tekanan  di  dalam  air  yang  masih  menjadi  faktor penghambat  robot  dalam  melakukan  penyelaman.  Melalui Tabel  III  maka  ditampilkan  grafik  perubahan  waktu  terhadap jarak  pada  penyelaman  robot  dengan  nilai  Kp=  2.2  seperti pada Gambar 14.
Berdasarkan hasil pengujian yang diperlihatkan pada Tabel IV terlihat bahwa waktu tempuh tercepat robot mencapai jarak maksimum kolam adalah 12.2 detik (uji III) dan waktu terlama robot  adalah  13.6  detik  (uji  IV  dan  uji  V).  Dibandingkan dengan  pengujian  pada tabel 4.6 dan tabel 4.7 terlihat bahwa dengan penambahan pengendali Integral (I) dan Derivatif (D) respon  kecepatan  penyelaman  robot  sudah  baik.  Dikatakan baik karena pada masing-masing pengujian menunjukkan beda waktu yang tidak terlalu jauh berbeda. Melalui Tabel IV maka ditampilkan  grafik  perubahan  waktu  terhadap  jarak  pada penyelaman  robot  dengan  nilai  Kp=  2,  Ki=  0.1,  Kd  =  0.01 seperti terlihat pada Gambar 15.

## T ABEL II
WAKTU TEMPUH TERHADAP JARAK TEMPUH PADA PENYELAMAN ROBOT DENGAN NILAI K P = 2 Jarak tempuh (cm) Waktu tempuh (detik) Uji I Uji II Uji III Uji IV Uji V 0 0 0 0 0 0 50 5.03 3.6 4.2 4.5 4 100 11.5 7.2 8.1 9.7 8.5 150 19.6 12.7 13.5 15.4 14.2
T ABEL III WAKTU TEMPUH TERHADAP JARAK TEMPUH PADA PENYELAMAN ROBOT DENGAN NILAI K P = 2.2 Jarak tempuh (cm) Waktu tempuh (detik) uji I Uji II Uji III Uji IV Uji V 0 0 0 0 0 0 50 5.1 3.5 4.7 3.2 3 100 9.8 7 8.6 8.2 7.4 150 14.6 15.5 14.8 14.7 13.7
T ABEL IV WAKTU TEMPUH TERHADAP JARAK TEMPUH PADA PENYELAMAN ROBOT DENGAN NILAI K P = 2 , K I = 0.1, K D = 0.01 Jarak tempuh (cm) Waktu tempuh (detik) uji I Uji II Uji III Uji IV Uji V 0 0 0 0 0 0 50 4 3.3 3.1 3.9 4 100 8.8 6.9 7.4 7.8 7.2 150 13.1 12.4 12.1 13.6 13.6 T ABEL V WAKTU TEMPUH TERHADAP JARAK TEMPUH PADA PENYELAMAN ROBOT
DENGAN NILAI K P = 2.2 , K I = 0.5, K D = 0.01 Jarak tempuh (cm) Waktu tempuh (detik) uji I Uji II Uji III Uji IV Uji V 0 0 0 0 0 0 50 3.3 3.6 2.8 2.7 3 100 7.1 6.9 6.1 4.8 6.5 150 12.3 11.1 12.2 11.9 11
Gambar 13. Grafik perubahan jarak terhadap waktu pada penyelaman robot dengan nilai Kp= 2
Gambar 14. Grafik perubahan jarak terhadap waktu pada penyelaman robot dengan nilai Kp= 2.2
Dengan nilai konstanta pengontrol Kp= 2.2, Ki= 0.5, Kd = 0.01  menghasilkan  respon  kecepatan  penyelaman  robot  yang linier sesuai dengan tabel V.  Dari 5 pengujian yang dilakukan pada uji V menunjukkan waktu tempuh yang tercepat yaitu 11 detik.  Dan  uji  I  merupakan waktu tempuh yang terlama yaitu 12.3  detik.  Selain  itu,  jika  dibandingkan  dengan  pengujian sebelumnya,  terlihat  bahwa  penambahan  pengendali  Integral (I)  kecepatan  penyelaman  robot  lebih  baik.  Melalui  Tabel  V maka ditampilkan grafik perubahan waktu terhadap jarak pada penyelaman  robot  dengan  nilai  Kp=  2,  Ki=  0.5,  Kd  =  0.01 seperti terlihat pada Gambar 16.
Gambar 15. Grafik perubahan jarak terhadap waktu pada penyelaman robot dengan nilai KP = 2 , KI = 0.1, KD = 0.01
Gambar 16. Grafik perubahan jarak terhadap waktu pada penyelaman robot dengan nilai KP = 2.2 , KI = 0.5, KD = 0.01

## IV. KESIMPULAN DAN SARAN

## A. Kesimpulan
Berdasarkan penelitian dan pembahasan dalam implementasi  kendali  PID  untuk  kestabilan  penyelaman  pada robot  underwater  ROV  (Remotely  Operated  Vehicle),  maka dapat  disimpulkan  beberapa  hal  terkait  dengan  hasil  dari penelitian yaitu:
1. Robot  ini  telah  mampu  melakukan  penyelaman  dengan baik.
2. Metode  pengendali  PID  dapat  diimplementasikan  sebagai kendali kestabilan penyelaman.
3. Didapatkan nilai konstanta PID yang tepat untuk kestabilan penyelaman  pada  Robot  Underwater  ROV  yaitu  P=  2.2, I=0.5, dan D= 0.01.
4. Gelombang  air  atau  riak  air  sangat  mempengaruhi kecepatan dan pergerakan robot.

## B. Saran
Adapun  saran  yang  dapat  diberikan  untuk  pengembangan robot  ini  agar  penelitian  selanjutnya  mendapatkan  hasil  yang lebih maksimal adalah:
1. Robot  ini  perlu  menggunakan  motor  tahan  air  yang memiliki yang lebih besar agar dapat melawan tekanan air.
2. Menambahkan  sensor gyroscope dan magnetic  compass agar  robot  dapat  menyeimbangkan  kondisi  robot  dan menyesuaikan arah gerakannya.
3. Dapat  dikembangkan  dengan  menambahkan  sensor kedalaman, tekanan, dan suhu agar robot dapat mengambil data tekanan dan suhu pada kedalaman air.
4. Dapat  dikembangkan  dengan  menggunakan  metode  FSL (Fuzzy  Logic  Controller) agar  mendapatkan  respon  yang lebih stabil.

## V. K UTIPAN
[1] Anonimous.  Panduan  Penulisan  Karya  Tulis  Ilmiah  Sarjana  (KTIS). Departemen  Pendidikan  Nasional  Fakultas  Teknik  Universitas  Sam Ratulangi, Manado, 2006.
[2] Arduino,  cc.  Arduino  Mega  2560  [online].  Tersedia  di https://store.arduino.cc/arduino-mega-2560. Diakses 8 oktober 2017.
[3] C.  Y.  Hoong.  “ Development  of  A  Computer  Controlled  Remotely Operated Underwater Vehicle” , Universitas Teknologi Malaysia, Kuala Lumpur, 2010.
[4] D.  P.  Sinaga, “Rancang  Bangun  Kestabilan  Posisi  Sistem  Kendali Manual  Robot  Kapal  Selam  Menggunakan  Metode  Fuzzy  Logic ”, Skripsi  ST  Program  S1  Teknik  Elekro  Univesitas  Telkom,  Bandung,
2016.
[5] D. R. Christ, dan Robert L.Wernli Sr. The ROV Manual: A User Guide for. 2007.
[6] Ebet, “ Robot Penjelajah Laut ”, Media Indonesia. 2009.
[7] E.  Pitowarno,  Robotika:  Desain,  Kontrol,  dan  Kecerdasan  Buatan. ANDI Yogyakarta, 2006.
[8] F.  D.  Kambey,  “ Pengoptimalan  Konstanta  Pengontrol  PID Menggunakan  Algoritma  Genetika”, Skripsi  ST  Program  S1  Teknik Elektro Sam Ratulangi, Manado, 2005.
[9] F.  Irawan,  A.  Yulianto, “Perancangan  Prototype  Robot  Observasi Bawah Air dan Kontrol Hovering Menggunakan Metode PID Control” , Skripsi ST Program S1 Jurusan Teknik Elektro Universitas Internasional Batam, Batam, 2015.
[10] Goodwin,  Graham  C.,  Stefan  F.  Graebe,  Mario  E.  Salgado.  “ Control System  Design”, Prentice  Hall,  htttp:/lcsd.newcastle.edu.au~  [2000].
Diakses 12 November 2017.
[11] H.  A.  Kusuma, “Rancang  Bangun  Mini  Remotely  Operated  Vehichle (ROV) Untuk Eksplorasi Bawah Air” , Skripsi S.Ik Program S1 Ilmu dan Teknologi Kelautan Institut Pertanian Bogor, Bogor, 2012.
[12] K.  Ogata,  Teknik  Kontrol  Automatik  (Sistem  Pengaturan).  Erlangga, Jakarta, 1995.
[13] M.  D.  Putro, “Rancang  Bangun  Robot  Cerdas  Semut  Menggunakan Mikrokontroler  Avr  Atmega  16  Untuk  Menentukan  Lintasan Terpendek” ,  Skripsi  ST  Program  S1  Teknik  Elekro  Universitas  Sam Ratulangi, Manado, 2010.
[14] N.  Hidayat,  “ Rancang  Bangun  Sistem  Kendali  Quadrotor  untuk Kesetimbangan  Posisi  dengan  PID ”,  Skripsi  ST  Program  S1  Teknik Elektro Universitas Indonesia, Depok, 2009.
[15] Sugiri  dan  M.  Supriyadi.  Pemrograman  Sistem  Pengendali  Dengan Delphi. Penerbit Andi, Yogyakarta, 2006.
Penulis  bernama  lengkap  Anggi Roppon,  anak  keenam  dari  enam bersaudara.  Lahir  di  Rantepao  pada tanggal  8  Oktober  1994.  Penulis menempuh  pendidikan  secara  berturut- turut  di  SDN  Inpres  Rantemenduruk  365 Rantepao (2000-2003), SDN 56 Rantepao IV (2003-2006). Selanjutnya, melanjutkan ke  SMPN  1  Rantepao  (2006-2009)  dan mnyelesaikan  sekolah  tingkat  atas  di  SMAN  2  Rantepao (2009-2012).
Tahun 2012 penulis melanjutkan studi di Fakultas Teknik, Jurusan  Teknik  Elektro,  Universitas  Sam  Ratulangi,  Manado. Dua  tahun  kemudian  yaitu  tahun  2014  penulis  memilih
konsentrasi  Teknik  Kendali.  Setelah  menyelesaikan  Kerja Praktek  di  PT.  Meares  Soputan  Mining  selama  2  bulan  dan melaksanakan  Kuliah  Kerja  Terpadu  Angkatan  112  di  Desa Motongkad Tengah, Kabupaten Bolaang Mongondouw Timur Sulawesi Utara, penulis memutuskan untuk menulis tugas akhir mengenai  Implementasi  Kendali  PID  untuk  Kestabilan Penyelaman  pada Robot  Underwater  ROV  (Remotely Operated Vehicle) . Selama  kuliah,  penulis  pernah  aktif  dalam  organisasi mahasiswa  antara  lain  menjadi  Pengurus  Himpunan Mahasiswa  Elektro  Periode  2016-2017  sebagai  Sekretaris. Penulis  juga  pernah menjabat sebagai Koordinator Praktikum Dasar  Teknik  Kendali  Periode  2014-2015,  Koordinator Praktikum Metode Numerik Periode 2016-2017 serta menjadi peserta Kontes Robot Indonesia divisi Kontes Robot Pemadam Api  (KRPAI)  Berkaki  tahun  2015  di  Politeknik  Negeri Banjarmasin.