Abstrak —Tugas  akhir  ini  berkaitan  dengan  perancangan simulasi  sistem  kontrol  sandar  otomatis  dengan  jenis  kapal AHTS  ( Anchor  Handling  Tug  Supply ).  Sistem auto  pilot yang digunakan  dalam  simulasi  ini  menggunakan  Kontrol  Logika Fuzzy  (KLF)  Sugeno-Takagi.  Kontrol  Logika  Fuzzy  digunakan untuk  kontrol  kemudi  ( rudder ), stern  thruster ,  dan bow  thruster selama proses sandar kapal. Simulasi ini menggunakan data dari spesifikasi  kapal  yang  sebenarnya  dan  menggunakan  model pendekatan  Nomoto  orde  II.  Agar  hasil  simulasi  mendekati kondisi yang sebenarnya, dilakukan pemodelan arus laut dengan kecepatan  arus  sesuai  dengan  kondisi  di  pelabuhan  Tanjung Perak.  Hasil  penelitian  menunjukkan  bahwa  simulasi  sistem kontrol  sandar  kapal  otomatis  dapat  mengikuti  trayektori  (set point)  yang  telah  ditentukan  dan  mempertahankan  posisi heading sandar kapal. Dengan error trayektori antara jalur yang ditentukan  dengan  jalur  sebenarnya  jika  tidak  ada  gangguan arus  laut  maka root  square  error maksimum  trayektori  sebesar 0.39 m. Dengan adanya gangguan arus laut 2; 2,25 dan 2,5 knot root  square  error maksimum  trayekori  sebesar  1,26;  0,64  dan 2,68  m.  Sedangkan  untuk  tahapan  sandar  kapal  arah  kapal dengan  gagguan  arus  laut  2;  2,25  dan  2,5  knot  menghasilkan error sebesar  -0,11 0 ;  -0,06 0 dan  -0,03 0 .  Waktu  yang  ditempuh untuk  sandar  kapal  tanpa  ada  gangguan  selama  668  detik, dengan  adanya  gangguan  arus  2;  2,25  dan  2,5  knot  berturut- turut selama 113, 96, dan 99 detik.
Kata Kunci —Kontrol logika fuzzy, trayektori, sandar kapal otomatis

## I. PENDAHULUAN
elabuhan  Tanjung  Perak  merupakan  salah  satu  pintu gerbang masuknya arus barang melalui laut untuk daerah Jawa  Timur  dan  sekitarnya.  Selain  itu,  pelabuhan  Tanjung Perak  memiliki jumlah kapal  keluar masuk dengan intensitas yang sangat tinggi. Sehingga dengan kepadatan bongkar muat kapal  mengakibatkan  banyaknya  jumlah  antrian  kapal  yang akan  memasuki  dermaga.  Selama  proses  kapal  bersandar tersebut memerlukan kapal tunda ( tug boat ) untuk membantu mendorong  kapal  dalam  bersandar.  Sedangkan  untuk menggunakan fasilitas kapal tunda memerlukan biaya operasi yang cukup tinggi.
Perkembangan IPTEK yang cukup pesat, saai ini sangat dimungkinkan adanya sebuah sistem navigasi secara otomatis yang  mengatur  pergerakan  kapal  sehingga  dapat  bersandar secara  otomatis  tanpa  adanya  bantuan  dari  kapal  tunda. Manuver  pada  kapal  dipengaruhi  oleh propeller , rudder dan thruster dari ketiga aktuator tersebut dapat dilakukan kontrol,
sehingga  dapat  memandu  kapal  untuk  bersandar  secara otomatis [1].
Terdapat  beberapa  penelitian  sebelumnya  yang  terkait dengan  penelitian  sandar  kapal  secara  otomatis  baik  dalam tahap  simulasi  maupun prototype kapal,  seperti  Studi Perancangan  Sandar  Kapal  Secara  Otomatis  Menggunakan Neural  Network  di  pelabuhan  Tanjung  Perak  [2]  dan penelitian  Automatic  Berthing  Control  Of  Ship  Using Adaptive  Neural  Network  [3].  Pada  kedua  penelitian  di  atas menggunakan metode yang sama yaitu Neural Network , yang memerlukan  training  data  untuk  parameter  yang  digunakan seperti sudut yang digunakan pada rudder dan kecepatan dari propeller . Penelitian tidak berhenti hanya pada tahap simulasi tetapi  sudah  berkembang  menjadi  sebuah prototype kapal yang  di  lengkapi  dengan  peralatan  canggih  seperti  GPS sehingga kapal dapat bersandar secara otomatis sesuai dengan trayektori  yang  dilalui  [4].  Penelitian  sandar  kapal  otomatis ini merupakan pengembangan dari penelitian yang sudah ada sebelumnya,  tetapi  dengan  menggunakan  metode  yang berbeda  yaitu  dengan  menggunakan  metode  fuzzy  sebagai pemilihan keputusan kontroler pada saat kapal bersandar.

## II. URAIAN PENELITIAN

## A. Pemodelan Dinamika Kapal
Pemodelan dinamika kapal dilakukan berdasarkan data spesifikasi  kapal  dan  diolah  dengan  menggunakan pendekatan matematis Nomoto orde II [5].
s s s s s s R    
2 3 49077 , 2 1685 , 2 183 , 106 6932 , 243 ) ( ) (   (1)
Untuk pemodelan sandar kapal diperoleh [4]:
12 6 2 8 10 35787 , 1 10 46514 , 4 10 32728 , 1 034363 , 0 ) ( ) (           s s s s E s R (2)
12 6 2 10 10 35787 , 1 10 46514 , 4 10 81413 , 1 00133 , 0 ) ( ) (            s s s s E s R (3)
Pemodelan rudder kapal dengan spesifikasi Vcc sebesar 380 Volt dan time constant sebesar 0,05. Sehingga diperoleh persamaan fungsi transfer sebagai berikut [5]:
1 05 , 0 380 / 6 , 0   s  (4)

## Perancangan Sistem Kontrol Sandar Kapal Otomatis Berbasis Logika Fuzzy di Pelabuhan Tanjung Perak Surabaya
Randika Gunawan, Aulia Siti Aisjah, A.A. Masroeri Jurusan Teknik Fisika, Fakultas Teknologi Industri, Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS)
Jl. Arief Rahman Hakim, Surabaya 60111 Indonesia
e-mail : auliasa@ep.its.ac.id
P
Pemodelan propeller Pemodelan  dari  spesifikasi  kapal nilai  K y ( gain  constant )  adalah  1,  dan  n propeller 500  rpm. Dari  hasil  perhitungan  Ty  diperoleh  nilai  0,339  sehingga didapatkan fungsi alih propeller menjadi [5]:
339 , 0 1 1 ) (   s Y Q m (5)

## B. Penentuan Traytektori Sandar kapal
Lintasan  yang  digunakan  sebagai  jalur  bersandarnya kapal  ditentukan  oleh  posisi  kapal  terakhir  yang  masuk  ke dalam  area  sandar  kapal.  Dengan  koordinat  kapal  sebagai berikut:
 Posisi Kapal : -07º -11’ -18" LS dan 112º 43’ 00" BT Direpresentasikan  kedalam  koordinat  XY  kuadran    I dengan sebuah titik (10, 1.020) m
Untuk  posisi  dermaga  berada  pada  koordinat  yang  telah  di tentukan. Dengan koordinat sebagai berikut :
 Posisi Dermaga Jamrud Utara :
-07º -11’ -51" LS dan 112º 43’ 32" BT
Direpresentasikan  kedalam  koordinat  XY  kuadran    I dengan sebuah titik (0, 990) m
Gambar. 1. Jalur trayektori sandar kapal

## C. Perancangan Kontrol Trayektori
Perancangan  kontrol  trayektori  pada  kapal  AHTS  ini berbasis KLF dengan diagram blok sebagai berikut:
Gambar. 2. Diagram blok trayektori kapal
 Fuzzifikasi
Fuzzifikasi  dalam KLF berfungsi mengubah input yang berupa crisp menjadi himpunan fuzzy (variable linguistic) [7].
Gambar. 3. Membership function error yaw
Gambar  3  menunjukkan  nilai  masukan  dari error  yaw dibagi menjadi 7 tingkatan yaitu Negative Big (NB), Negative Medium (NM), Negative Small (NS), Zero (Z), Positive Small (PS), Positive  Medium (PM),  dan Positive  Big (PB)  dari rentang nilai -35 0 – 35 0 .
Gambar. 4. Membership function yaw rate
Gambar  4  menunjukkan  nilai  masukan  dari yaw  rate dibagi menjadi 7 tingkatan yaitu Negative Big (NB), Negative Medium (NM), Negative Small (NS), Zero (Z), Positive Small (PS), Positive  Medium (PM),  dan Positive  Big (PB)  dari rentang nilai -7 0 /s – 7 0 /s.
Gambar. 5. Membership function rudder
Gambar 5 adalah keluaran yang diharapkan dari rudder yang dapat  mewakili arah gerak kapal dengan rentang nilai  - 35 0 – 35 0 .
 Role base Dalam  KLF  ditentukan  nilai  dari  kepakaran  yang dimiliki oleh perancang. Role base disusun merepresentasikan hasil  yang  mendekati  kebenaran  jika  diterapkan  pada  sistem yang  sebenarnya.  Tabel  1  adalah role  base yang  digunakan untuk mengendalikan rudder .
Tabel 1.
Basis Aturan Pengendalian pada KLF r     e NB NM NS Z PS PM PB NB Z PS PM PB PB PB PB NM NS Z PS PM PB PB PB NS NM NS Z PS PM PB PB Z NB NM NS Z PS PM PB PS NB NB NM NS Z PS PM PM NB NB NB NM NS Z PS PB NB NB NB NB NM NS Z

##  Defuzzifikasi
Masukan  dari  proses  defuzzifikasi  adalah  himpunan fuzzy yang  diperoleh  dari role  base yang  telah  dibuat sebelumnya.  Masukan  dari role  base masih  dalam  domain bentuk himpunan fuzzy . Oleh karena itu harus diubah kembali menjadi  bentuk crisp .  Untuk  model  Sugeno  yang  digunakan adalah defuzzifikasi jenis Average [6].

## D. Perancangan Kontrol Sandar Otomatis
Perancangan  kontrol  sandar  pada  kapal  AHTS  ini berbasis KLF dengan diagram blok sebagai berikut:

## Gambar. 6. Diagram blok kontrol sandar kapal
 Fuzzifikasi
Gambar  7  menunjukan  nilai  keluaran  dari  KLF  berupa tegangan yang memiliki 3 tingkatan yaitu Zero (Z), Medium (M) dan Big (B). Dengan rentang nilai antara 0 Volt sampai 12  Volt  sesuai  dengan  spesifikasi  motor  yang  digunakan sebagai penggerak stern dan bow thruster .
Gambar. 7. Membership function jarak sandar
Gambar  8  menunjukan  nilai  keluaran  dari  KLF  berupa tegangan  yang  memiliki  3  tingkatan  yaitu Zero (Z), Medium (M) dan Big (B). Dengan rentang nilai antara  0 Volt sampai 12  Volt  sesuai  dengan  spesifikasi  motor  yang  digunakan sebagai penggerak stern dan bow thruster .
Gambar. 8. Membership function tegangan bow thruster
 Role base
Basis  aturan  diterapkan  berdasarkan  masukan  berupa jarak  kapal  dengan  pelabuhan  dan  keluaran  berupa  tegangan bow thruster dan stern thruster yang  mempengaruhi kecepatan pergerakan sandar kapal.
Tabel 2. Basis Aturan Pengendalian pada KLF Bow
Input Jarak Output Vb Vs S B
B
M
M M L Z Z

##  D efuzzifikasi
Metode defuzzifikasi yang digunakan dalam pemodelan ini menggunakan jenis average [6] .

## III. HASIL DAN PEMBAHASAN

## A. Analisa Sistem Kontrol pada Kapal Tanpa Gangguan Arus Laut
Posisi awal kapal pada koordinat (10,1002) dengan arah kapal  mula-mula  0 0 dan  posisi  akhir  kapal  pada  koordinat (950,280)  dengan arah kapal 1,4 0 . Untuk mengatur manuver pada  kapal  maka  aktuator  berupa rudder dikontrol  sesuai dengan role base logika fuzzy. Dari posisi akhir kapal tersebut sebagai  acuan  untuk  kapal  dalam  tahap  bersandar.  Waktu yang di tempuh kapal untuk sampai ke way point selama 732 detik.  Selama  kapal  melintasi  trayektori  terdapat  selisih dengan trayektori yang diharapkan dengan root square error maksimum sebesar 0,39 m dan error minimum 0,07 m. Selisih simpangan  antara trak  actual dan track  desired diakibatkan dari  kecepatan  kapal  yang  konstan  saat  melewati  lintasan. Seingga  pada  koordinat  tersebut  kapal  melebihi set  point trayektori.
Tabel 3. Error Trayektori Tanpa Gangguan Time (s) Ship Angle ( o ) Xd (m) Yd (m) Xa (m) Ya (m) Error (m) 0 0,00 20,00 950,00 20,00 950,00 0,00 135 -74,90 100,00 730,00 100,03 729,88 0,12 251 -59,67 200,00 550,00 200,10 549,84 0,19 330 -42,72 300,00 450,00 300,08 449,91 0,12 418 -51,33 400,00 330,00 400,04 329,96 0,06 479 -14.44 500,00 290,00 500,00 289,93 0,07 536 -3,34 600,00 280,00 600,12 279,96 0,12 592 -3,06 700,00 275,00 700,13 275,00 0,13 732 1,40 950,00 280,00 950,39 280,01 0,39
Dalam  proses  sandar  kapal  terdapat  perbedaan  dengan kontrol  trayektori.  Kontrol  sandar  kapal  menggunakan bow thruster dan stern  thruster untuk  menggerakkan  dinamika kapal.  Dalam  sistem  kontrol  tersebut  terdapat  saling ketergantungan antara satu sistem dengan sistem yang lain dan biasanya  disebut  dengan  Multi  Input  Multi  Output  (MIMO). Masukan  berupa  tegangan  pada  masing-masing  thruster  dan keluaran  berupa  koordinat  posisi  kapal  dan  arah  kapal. Sedangkan  input  berupa  tegangan stern  thruster dan bow thruster .  Untuk  mencapai  pelabuhan  maka  pergerakan manuver kapal  dikendalikan agar  kapal dapat berjalan sesuai set point dan sesuai dengan standar.
(a)                                                           (b) Gambar. 9. Kendali olah gerak sandar tanpa gangguan (a) Heading kapal (b) Bow dan stern command
Tabel  Dari  Gambar  9  (a)  diketahui parameter set  point untuk sandar kapal adalah koordinat terakhir kapal (950, 280) dan  kapal  bergerak  menuju  koordinat  (950,  230)  dengan menjaga  arah  kapal  tetap  pada  sudut  5 0 .  Dari  Gambar  9  (a) diketahui  bahwa heading kapal  berubah  pada  saat  waktu mencapai 250 detik dan mencapai set point sudut 5 0 pada saat waktu  telah  mencapai  330  detik.  Perubahan  tersebut diakibatkan  oleh  perubahan yaw rate kapal  sebesar  0,3 derajat/detik yang ditunjukkan oleh Gambar 9 (b).
Perubahan heading kapal  sangat  bergantung  dari perubahan  tegangan  dari  kontroler  terhadap  aktuator  yaitu bow  thruster dan stern  thruster .  Dari  Gambar  9  (b) menunjukkan bahwa output tegangan maksimal dari kontroler sebesar 12 V dan minimal 0 V. Pada saat kapal mendekat ke pelabuhan  maka  dari  kontroler  memberikan  output  tegangan yang  semakin  menurun  sesuai  dengan role  base pada  KLF yang telah dirancang. Hal ini mengakibatkan kecepatan sway kapal  menurun.  Selain  itu,  perubahan heading kapal dipengaruhi  oleh  perbedaan  dari  perubahan  tegangan stern thruster dan bowthruster .
Tabel 4.
Error Yaw Sandar Tanpa Gangguan Time (s) Yaw ( o ) Error Yaw( o ) Vbow (V) VStern (V) Xd (m) Yd (m) Xa (m) Ya (m) 0 0,00 5,00 12,00 12,00 950 230 950 275 166 0,00 5,00 8,00 6,00 950 230 950 260 481 5,00 0,00 0,00 0,00 950 230 950 240 668 5,00 0,00 0,00 0,00 950 230 950 230
Dari  Tablel  4  diketahui  proses  sandar  kapal  ini membutuhkan waktu selama 668 detik karena kecepatan olah gerak kapal untuk arah sway berbeda dengan kecepatan kapal untuk  arah surge. Pergerakan  yang  lambat  ini  diakibatkan gaya  dorong  kapal  dari stern dan bow karena  berhubungan dengan lambung kapal yang lebih lebar daripada saat berjalan menuju arah surge.
Aksi  kontroler  pada  aktuator stern dan bow  thruster berhenti  untuk  jarak aman kapal  sejauh 20 meter dari center of  mass kapal  terhadap  bibir  dermaga.  Tali  pengikat  kapal dilemparkan  ke  dermaga  oleh  awak  kapal  dan  diharapkan kapal  dapat  berjalan  secara  perlahan  meskipun  tidak  ada aktuator karena gerakan hidrodinamika dari kapal tersebut.

## B. Analisa Sistem Kontrol pada Kapal Terhadap Trayektori Dengan Gangguan Arus Laut 2 Knot
Gangguan  arus  sebesar  2  knot  mengakibatkan root square error antara track  desired dengan track  actual mengalami  penambahan.  Dengan  error  maksimim  sebesar 1,26 m pada saat mencapai way point . Error yang cukup jauh ini  dapat  di  akibatkan  dari  arus  mencapai  nilai  maksimum pada koordinat (950,280).
Tabel 5.
Error Trayektori Dengan Gangguan 2 Knot
Time (s) Ship Angle ( o ) Xd (m) Yd (m) Xa (m) Ya (m) Error (m) 0 0,00 20,00 950,00 20,00 950,00 0,00 135 -79,94 100,00 730,00 100,69 730,19 0,71 251 -73,61 200,00 550,00 201,07 550,47 1,17 332 -30,25 300,00 450,00 300,00 449,90 0,10
420 -63,36 400,00 330,00 400,58 330,38 0,70 483 -9,15 500,00 290,00 499,99 289,69 0,31 540 -16,38 600,00 280,00 600,04 280,29 0,29 597 19,61 700,00 275,00 700,13 275,61 0,63 738 13,45 950,00 280,00 950,21 278,76 1,26
Penentuan  posisi  dan  arah  kapal  disamakan  dengan  set point  untuk  kapal  tanpa  ada  gangguan  yaitu  koordinat  (950, 280) dengan arah kapal sebesar 5 0 . Dengan adanya gangguan arus laut sebesar 2 knot diharapkan kapal dapat mencapai set point  yang  telah  di  tentukan.  Dari  Gambar  10  (a)  dapat diketahui  bahwa heading kapal  mengalami  osilasi.  Dengan gangguan  yang  mengarah  pada  badan  kapal,  kontroler menjaga agar tetap mencapai set point yaitu 5 0 .
Pada  Gambar  10  (b)  tegangan  keluaran  dari bow thruster dan stern thruster mengalami  perbedaan.  Hal  ini diakibatkan heading kapal  yang  berubah-ubah  sehingga kontroler  menyesuaikan  terhadap  gangguan.  Kontrol  berupa KLF  berjalan  maksimal  dengan role  base yang  telah  diatur agar  tahan  terhadap  gangguan.  Aksi  kontroler  juga  reaktif terhadap gangguan yang masuk dalam sistem.
(a) (b)
Gambar. 10. Kendali olah gerak sandar kapal dengan gangguan arus 2 knot (a) Heading kapal (b) Bow dan stern command
Terjadi  perbedaan error antara heading kapal  yang diinginkan  dengan actual sebesar  -0,11 0 yang  ditunjukkan pada  Tabel  6  Sehingga  meskupun  terdapat  gangguan  arus sebesar  2  knot  kontroler  masih  bisa  mengendalikannya. Waktu  yang  di  butuhkan  untuk  sandar  kapal  pun  semakin cepat  dibandingkan  dengan  tanpa  adanya  gangguan  arus,  hal ini  dikarenakan  gerakan  kapal  untuk  arah sway dipercepat dengan  adanya  gangguan  berupa  arus  laut.  Sehingga  pada jarak aman 20 meter dari pelabuhan, kapal berjalan perlahan tanpa  ada  kendali  dari  kontroler  untuk  menghindari  kapal menabrak dinding dermaga.
Tabel 6. Error Yaw Sandar Dengan Gangguan Arus Laut 2 Knot Time (s)
Yaw ( o ) Error Yaw( o ) Vbow (V) VStern (V) Xd (m) Yd (m) Xa (m) Ya (m) 0 0,00 5,00 12,00 12,00 950 230 950 275 44 0,01 4,99 7,62 6,77 950 230 950 260 100 4,95 0,05 0,02 0,47 950 230 950 240 113 5,11 -0,11 0,00 0,02 950 230 950 230

## C. Analisa Sistem Kontrol pada Kapal Terhadap Trayektori Dengan Gangguan Arus Laut 2,25 Knot
Dari Tabel 7 menunjukkan bahwa nilai error maksimum pada  waktu  333  dengan error sebesar  0,64  m.  Dengan terjadinya error tersebut rudder langsung  bekerja  merubah sudutnya sampai sebesar -15.6 0 agar kapal tidak melebar dan
terbawa  oleh  arus  laut.  Dari  hasil  perubahan rudder mengakibatkan heading kapal  yang  berubah  naik  dari  yang sebelumnya  –55,18 0 menjadi  -24,5 0 .  Dibandingkan  dengan error maksimum  untuk  gangguan  arus  laut  sebesar  2  knot malah  mengalami  penurunan.  Hal  ini  dikarenakan  untuk pemodelan arus laut sendri selalu berubah ubah kecepatannya setiap  waktu.  Sedangkan  untuk  sampel  titik  trayektori  kapal hanya pada koordinat tertentu. Kemungkinan yang terjadi arus maksimum  terdapat  pada  titik  perhitungan  tersebut  sehingga menghasilkan error maksimum.  Parameter  lain  yang menunjukkan  bahwa kecepatan arus tidak sama di setiap titik adalah perbedaan selisih respon rudder terhadap waktu.
Tabel 7.
Error Trayektori Dengan Gangguan 2.25 Knot Time (s) Ship Angle ( o ) Xd (m) Yd (m) Xa (m) Ya (m) Error (m) 0 0,00 20,00 950,00 20,00 950,00 0,00 135 -83,67 100,00 730,00 100,36 730,04 0,37 252 -45,48 200,00 550,00 199,93 549,92 0,10 333 -55,18 300,00 450,00 300,51 450,39 0,64 421 -36,65 400,00 330,00 400,33 330,15 0,36 483 -38,85 500,00 290,00 500,17 290,39 0,42 540 5,48 600,00 280,00 600,02 280,04 0,04 597 -11,29 700,00 275,00 700,19 274,97 0,20 738 5,35 950,00 280,00 950,16 279,64 0,39
Proses  sandar  kapal  yang  menggunakan  aktuator stern thruster dan bow thruster menunjukkan  perbedaan  yang signifikan.  Waktu  yang  diperlukan  kapal  dari way  point menuju  dermaga  lebih  cepat.  Hal  ini  disebabkan  gangguan berupa  arus  laut  mempercepat  pergerakan  sandar  kapal. Dengan  panjang  lintasan  sejauh  50  m  dibutuhkan  waktu  96 detik  untuk  mendekatkan  badan  kapal  dengan  jarak  henti kapal.  Sedangkan  jarak  berhentinya  kapal  dengan  bibir dermaga sebesar 20 m. Arah kapal untuk acuan sandar sebesar 5 0 dari actual dan  nilai root  square  error sebesar  -0,06 0 . Sedangkan trend grafik  pada  Gambar  11  (b)  menunjukkan tegangan output bow thruster dan stern thruster hampir sama dengan tegangan output pada saat tidak ada gangguan. Tetapi masih  terjadi  perubahan  tegangan  secara  fluktuatif  yang diakibatkan pengaruh gangguan arus laut.
KLF  yang  diterapkan  dalam  simulasi  ini  masih  mampu meminimalisir  gangguan  sebesar  2,25  knot  sehingga  kapal dapat  mencapai  set  point  baik  arah  kapal  maupun  posisi sandar kapal. Pada Gambar 11 (b) dapat diketahui saat kapal mencapai  waktu  84  detik  masih  terdapat  tegangan  keluaran dari  kontroler.  Hal  ini  dikarenakan  kapal  sudah  mencapai posisi sandar tetapi arah kapal masih belum sesuai dengan set point sehingga  dengan  tegangan  seminimum  mugkin  dapat mengubah arah dari kapal.
(a)
(b)
Gambar.  11.  Kendali  olah  gerak  sandar  kapal  dengan  gangguan  arus  2,25 knot (a) Heading kapal (b) Bow dan stern command
Tabel  8  menjelaskan  hubungan  antara  posisi  koordinat kapal  dengan  arah  kapal  serta  aksi  dari  kontroler.  Nilai parameter yang diperoleh ini sesuai dengan Gambar 11 hanya saja  untuk  menunjukkan  hubungan  antara  ketiga  parameter lebih mudah dengan menggunakan tabel.
Tabel 8.
Error Yaw Sandar Dengan Gangguan Arus Laut 2,25 Knot Time
(s) Yaw ( o ) Error Yaw( o ) Vbow (V) VStern (V) Xd (m) Yd (m) Xa (m) Ya (m) 0 0,00 5,00 12,00 12,00 950 230 950 275 36 - 0,51 5,51 10,33 6,10 950 230 950 260 84 4,62 0,48 0,23 0,00 950 230 950 240 96 5,06 -0,06 0,00 0,01 950 230 950 230
D. Analisa Sistem Kontrol pada Kapal Terhadap Trayektori Dengan Gangguan Arus Laut 2,5 Knot
Nilai root3  square  error maksimum  terjadi  pada koordinat (290,00; 498,98) dengan selisih antara track actual dan track desired sebesar  2.68  m.  Terjadinya error yang sangat  besar  tersebut  di  akibatkan  pada track sebelumnya kapal  masih  belum  memenuhi  set  point  sehingga  pada  data mencapai  koordinat  tersebut  nilai error menjadi  maksimum. Hal  ini  dapat  disebebkan  oleh  kecepatan kapal  yang konstan sehingga  pada  saat set  point trayektori berbelok kapal  masih berusaha  mengurangi  erorrnya.  Selain  itu  juga  diakibatkan arus  laut  yang  cukup  kuat  sehingga  kapal  ikut  terseret  arus terlebih  dahulu  sebelum  kembali  ke track .  Tetapi  untuk koordinat  berikutnya error yang  diakibatkan  tidak  terlalu signifikan.  Tabel  9  menunjukkan  nilai  selisih  antara track actual dan track desired.
Tabel 9. Error Trayektori Dengan Gangguan 2,5 Knot Time (s) Ship Angle ( o ) Xd (m) Yd (m) Xa (m) Ya (m) Error (m) 0 0,00 20,00 950,00 20,00 950,00 0,00 135 -70,12 100,00 730,00 99,21 729,69 0,85 252 -55,80 200,00 550,00 199,56 549,74 0,51 332 -24,75 300,00 450,00 299,53 449,50 0,69 421 -46,59 400,00 330,00 400,25 330,15 0,29 483 15,31 500,00 290,00 498,98 287,53 2,68 540 1,28 600,00 280,00 599,95 279,32 0,68 597 -25,24 700,00 275,00 700,06 275,23 0,23 738 8,79 950,00 280,00 950,15 279,94 0,16
Untuk  tahapan  sandar  kapal  dari  Gambar  12  (a) menunjukkan bahwa aktuator masih mampu menyesuaikan set point meskipun  arus  laut  dinaikkan. Error arah  kapal  hanya sebesar  -0.03 0 hal  ini  menunjukkan  bahwa  sistem  yang  di rancang  robust.  Waktu  sandar  kapal  juga  sebanding  dengan simulasi untuk arus 2 knot maupun 2,25 knot selama 99 detik.
Dibandingkan  dengan  gangguan  arus  laut  sebelumnya error  heading kapal  antara set  point dengan actual melah mengalami penurunan. Padahal seharusnya semakin kuat arus laut  posisi  dan heading kapal  semakin  sulit  untuk dikendalikan. Aksi dari KLF untuk masing-masing gangguan tidak mengalami perubahan. Hanya saja untuk gangguan arus laut  tersebut  bersifat  acak  dan  perubahannya  pada  saat
mencapai  koordinat  tujuan  malah  mengalami  penurunan sehingga  dapat  mengakibatkan error  heading kapal  menjadi kecil  walaupun  arus  maksimum  yang  diberikan  sebesar  2,5 knot.
Gambar. 12. Kendali olah gerak sandar kapal dengan gangguan arus 2,5 knot (a) Heading kapal (b) Bow dan stern command
Perubahan  tegangan  antara bow thruster dan stern thruster menunjukkan  grafik  yang  sebanding.  Tegangan menurun dari 12 volt menjadi 6 volt dan turun menjadi 0 volt diakibatkan jarak kapal yang semakin mendekat ke pelabuhan. Besarnya  tegangan  sebanding  dengan  kecepatan  kapal  untuk arah sway .  Diharapkan  kecepatan  kapal  sandar  semakin berkurang  dengan  semakin  pendeknya  jarak  antara  dermaga dengan kapal.
Diperlukan  waktu  yang  cukup  lama  untuk  mengubah sudut  kapal  dari  0 0 sampai  5 0 .  Pada  Tabel  10  dari  waktu  36 detik  sampai  90  detik  digunakan  untuk mengubah sudut dari kapal.  Penyebab  lambatnya  perubahan  kapal  dikarenakan bentuk  dari  fungsi  matematis  pemodelan  dinamika  kapal  itu sendiri.
Tabel 10.
Error Yaw Sandar Dengan Gangguan Arus Laut 2,5 Knot Time
(s) Yaw ( o ) Error Yaw( o ) Vbow (V) VStern (V) Xd (m) Yd (m) Xa (m) Ya (m) 0,00 0,00 5,00 12,00 12,00 950 230 950 275 36 0,00 5,00 8,01 6,00 950 230 950 260 90 4,83 0,17 0,27 0,00 950 230 950 240 99 5,03 -0,03 0,00 0,00 950 230 950 230
Hasil simulasi sandar kapal  otomatis dapat dilihat pada Gambar  13  Simulasi  ini  menggambarkan  posisi  sebenarnya dari  pelabuhan  Tanjung  Perak  Surabaya  dengan  arah  kapal yang menghadap ke arah timur.
Gambar. 13. Hasil simulasi sandar kapal otomatis

## IV. KESIMPULAN
Penelitian  ini  telah  dirancang  sebuah  sistem  kendali otomatis  untuk  sandar  kapal.    Perancangan  tersebut didasarkan  pada  aksi  yang diberikan oleh nahkoda  pada  saat menyandarkan  kapal  dipelabuhan.  Dengan  menggunakan pemilihan  Kontrol  Logika  Fuzzy  (KLF)  sebagai  kontroler dengan role base yang disesuaikan dengan kondisi arus laut di Pelabuhan  Tanjung  Perak  Surabaya.  Hasil  perancangan kontrol sandar kapal diperoleh sebagai berikut:
 Kapal  dapat  mengikuti  trayektori  yang  telah  ditentukan walaupun dengan adanya gangguan arus laut.
 Nilai root  square error lintasan  kapal  maksimum  dengan gangguan  arus  sebesar  2  knot  adalah  1,26  m,  untuk  arus 2,25 sebesar 0,64 m sedangkan untuk arus 2,5 knot 2,68 m.  Perancangan  sandar  kapal  dapat  mengontrol  aktuator stern thruster dan bow thruster sehingga mencapai set point 5 0 .  Untuk  tahapan  sandar  kapal  dengan  gagguan  arus  laut  2; 2,25 dan 2,5 knot menghasilkan error sebesar -0,11 0 ; -0,06 0 dan -0,03 0 .  Waktu  yang  ditempuh  untuk  sandar  kapal  tanpa  ada gangguan  selama  668  detik,  dengan  adanya  gangguan  arus 2;  2,25  dan  2,5  knot berturut-turut selama  113, 96, dan 99 detik.

## UCAPAN TERIMA KASIH
Penulis  mengucapkan  terima  kasih  kepada  Distrik Navigasi  Pelabuhan  Tanjung  Perak  Surabaya,  dan  Institut Teknologi  Sepuluh  Nopember  Surabaya  khususnya  Jurusan Teknik Fisika dan Sistem Perkapalan.

## DAFTAR PUSTAKA
[1] Zhang,  Yao;  Grant  e.  Hearn;  Pratyush  Sen.  1997. A  Multivariable Neural Controller for Automatic Ship Berthing . IEEE Journal
[2] Oskar.  2007. Studi  Perancangan  Sandar  Kapal  Secara  Otomatis Menggunakan Neural Network. ITS Surabaya
[3] Nguyen,  Phung  Hung.  2007. Automatic  Berthing  Control  Of  Ship Using Adaptive Neural Network. Korea Maritime University
[4] Lee, S.D. 2012. Design and Experiment of A Small Boat Auto-Berthing Control System. IEEE Journal
[5] Fossen, Thor. I. 1994. Guidance and Control of Ocean Vehicle . John Willy & Son. USA: John Willey & Sons,Inc
[6] Kusumadewi,  Sri.  2002. Analisis  dan  Desain  Sistem  Fuzzy Menggunakan Tool Box Matlab. Graha Ilmu Yogyakarta