## PERANCANGAN SISTEM AUTOPILOT UNTUK KONTROL KEMUDI MODEL KAPAL MENGUNAKAN PROGRAMABLE AUTOMATIC

## CONTROLLER NI CompactRIO
Design of Autopilot System for Steering Control Ship Model Using Programable Automatic Controller NI CompactRIO

## Yuniati dan Chandra Permana
UPT Balai Pengkajian dan Penelitian Hidrodinamika, BPPT - Surabaya Email: yuniati@bppt.go.id
Diterima: 27 Juli 2015; Direvisi: 3 Agustus 2015; Disetujui: 23 September 2015

## Abstrak
Perancangan sistem autopilot pada sebuah alat/sistem kemudi mempunyai peranan sangat penting, yang nantinya  akan  mempengaruhi  hasil  akhir  dan  kinerja  sistem  kemudi  yang  akan  dijalankan. Paper  ini membahas  tentang perancangan  sebuah  sistem  kontrol/pengendali  otomatis  yang  dapat  diprogram dengan  menggunakan CompactRIO  NI  cRIO sebagai perangkat yang  menjalankan  sistem Autopilot. Perancangan  sistem autopilot ini divalidasi  melalui simulasi  uji zig-zag model kapal dan  dari  hasil validasi ini  didapatkan  bahwa  sistem  kontrol  ini  berfungsi  dan  mampu  melakukan  lintasan zig-zag sesuai yang diharapkan.
Kata kunci : autopilot, NI CompactRIO, uji zig-zag.

## Abstract
The  design of the  autopilot system on a device steering system has  a very important role, which  will affect the  final  result and the  performance  of the  steering  system to  be  run. This  paper discusses  the design of  a control  system using NI CompactRIO cRIO as devices  running  the Autopilot system. The autopilot system design was validated through simulation of zig-zag test of ship model and the results of this validation shows that the control system is functioning and able to perform the track zig-zag as expected.

## Keywords : autopilot, NI CompactRIO, zig-zag test

## PENDAHULUAN
Free  Running model  test  dilakukan  untuk memprediksi karakteristik maneuver dari sebuah kapal. Hasilnya dapat juga digunakan untuk mengembangkan simulasi  model  test  secara  numerik  untuk  studi  lebih lanjut.  Prosedur  pengujian  ini  distandarkan  melalui ITTC untuk memastikan mutu hasil pengujian dan data yang  dihasilkan . Uji zig-zag merupakan  salah  satu bagian dari free running model test.
Yang  perlu  diperhatikan  dalam  menjalankan free running  test adalah  model  harus  bebas  bergerak  ke segala arah dan dilengkapi dengan sistem propulsi dan
kemudi  yang  memadai  (ITTC 7.5-02-06-01  2008 rev.02). Untuk kepentingan tersebut tentunya dibutuhkan pemilihan sistem kontrol yang tepat.
CompactRIO  NI  cRIO merupakan  salah  satu pilihan  yang  ditawarkan  oleh  perusahaan  Nasional Instruments. Dimana sistem CompactRIO NI cRIO ini controller dan chasing-nya reconfigurable dan merupakan  sistem  kontrol  yang real-time.  Sehingga lebih  simple  dibandingkan  dengan  sistem  yang  sudah ada (CompactRIO  NI  cRIO-9012/9014 - Operating Instructions  and  Specifications).  Diharapkan  dengan perancangan  sistem autopilot ini akan  mampu
menghasilkan  respon  yang  cepat  dan  tepat,  sehingga dapat  memperbaiki performa daripada  sistem  kontrol yang  sudah  ada di  Lab. Hidrodinamika  Indonesia. Dimana  respon  yang  cepat dan  tepat  tersebut diperlukan oleh sebuah model uji dalam operasionalnya.  Respon  yang  cepat  dan  tepat tersebut nantinya  akan  berpengaruh  terhadap  biaya  (cost) pengujian  dan  hasil  pengambilan data pada  proses pengujian model kapal di kolam pengujian.

## TINJAUAN PUSTAKA Standar Maneuverability
Dalam maneuvering sebuah  kapal,  prosedur  yang digunakan mengacu pada peraturan standar kemampuan  maneuver  kapal  yang  direkomendasikan oleh Internasional  Maritime  Organization (IMO) yakni  resolusi  MSC.137  (76)  annex.6  tertanggal 18 Desember  2002  dan  mulai  diterapkan  sejak  tanggal  1 Januari  2004  yang  mana  resolusi  ini  merupakan amandemen terhadap resolusi sebelumnya yakni A.751 (18) mengenai standar kemampuan maneuver kapal.
Kriteria tersebut harus dipenuhi oleh sebuah kapal saat  beroperasi  baik  di  perairan  yang  dalam  (deep water)  maupun  di  perairan  terbatas  atau  beroperasi  di sekitar  pelabuhan  atau  di  perairan  yang  dangkal (restricted  and  shallow  water). Untuk lebih jelasnya dapat dilihat pada tabel.1
Tabel 1.Standar Manuverabilitas kapal oleh IMO (Resolusi MSC 137 (76) 2002)
Dari  tabel.  1  tersebut  dimana  kolom  pertama menyatakan kemampuan daripada kapal, kolom kedua menyatakan  parameter  pengujian  yang  dilakukan, dan kolom ketiga menyatakan batasan-batasan atau kriteria standar  yang  direkomendasikan  oleh  IMO  melalui resolusi MSC 137 (76) tahun 2002.
Standar  pengujian  yang  diperlukan  dalam zig-zag kapal disyaratkan dalam IMO Resolusi MSC 137 (76) (2002) seperti tampak pada gambar 1. dimana besaran nilai rudder ditampilkan  berdasarkan  fungsi  waktu demikian  juga  besaran  nilai heading juga  ditampilkan berdasarkan fungsi waktu. Sudut overshoot ditampilkan  sampai  dengan overshoot yang  ke-empat.
Waktu pengukuran dilakukan sampai dengan pengambilan data sebanyak dua kali osilasi.
Gambar 1. Zig-Zag Maneuver (Sumber : IMO Resolusi MSC 137 (76) 2002)

## Metode dan Konfigurasi Sistem Kemudi Kapal
Pada  dasarnya  sistem  kemudi  pada  kapal didasarkan pada pengendalian rudder, sikap
kedudukan  kapal  akan  berubah  arahnya  atau  dengan kata  lain,  jika rudder  angle berubah  maka  akan berakibat  terhadap  perubahan heading kapal (Aisjah, 2010).
Steering  Control yang  merupakan bagian dari
suatu perangkat pengendali haluan kapal,  yang
bekerjasama dengan bagian-bagian  lain termasuk sistem  hidrolik  yang  mengendalikan rudder dengan cara memberikan perintah sudut hadap kapal atau heading berdasarkan ordert terhadap rudder (Koenhardono, 2005).
Dari  Gambar  2  dapat dilihat  bahwa secara fungsional  peralatan Steering  Control ini  memberikan suatu  output  data  yang  akan  dikirim  ke  sebuah Steering  Gear yang  menggerakkan rudder ke sudut
menghasilkan  respon  yang  cepat  dan  tepat,  sehingga dapat  memperbaiki performa daripada  sistem  kontrol yang  sudah  ada di  Lab. Hidrodinamika  Indonesia. Dimana  respon  yang  cepat dan  tepat  tersebut diperlukan oleh sebuah model uji dalam operasionalnya.  Respon  yang  cepat  dan  tepat tersebut nantinya  akan  berpengaruh  terhadap  biaya  (cost) pengujian  dan  hasil  pengambilan data pada  proses pengujian model kapal di kolam pengujian.

## TINJAUAN PUSTAKA Standar Maneuverability
Dalam maneuvering sebuah  kapal,  prosedur  yang digunakan mengacu pada peraturan standar kemampuan  maneuver  kapal  yang  direkomendasikan oleh Internasional  Maritime  Organization (IMO) yakni  resolusi  MSC.137  (76)  annex.6  tertanggal 18 Desember  2002  dan  mulai  diterapkan  sejak  tanggal  1 Januari  2004  yang  mana  resolusi  ini  merupakan amandemen terhadap resolusi sebelumnya yakni A.751 (18) mengenai standar kemampuan maneuver kapal.
Kriteria tersebut harus dipenuhi oleh sebuah kapal saat  beroperasi  baik  di  perairan  yang  dalam  (deep water)  maupun  di  perairan  terbatas  atau  beroperasi  di sekitar  pelabuhan  atau  di  perairan  yang  dangkal (restricted  and  shallow  water). Untuk lebih jelasnya dapat dilihat pada tabel.1
Tabel 1.Standar Manuverabilitas kapal oleh IMO (Resolusi MSC 137 (76) 2002)
Dari  tabel.  1  tersebut  dimana  kolom  pertama menyatakan kemampuan daripada kapal, kolom kedua menyatakan  parameter  pengujian  yang  dilakukan, dan kolom ketiga menyatakan batasan-batasan atau kriteria standar  yang  direkomendasikan  oleh  IMO  melalui resolusi MSC 137 (76) tahun 2002.
Standar  pengujian  yang  diperlukan  dalam zig-zag kapal disyaratkan dalam IMO Resolusi MSC 137 (76) (2002) seperti tampak pada gambar 1. dimana besaran nilai rudder ditampilkan  berdasarkan  fungsi  waktu demikian  juga  besaran  nilai heading juga  ditampilkan berdasarkan fungsi waktu. Sudut overshoot ditampilkan  sampai  dengan overshoot yang  ke-empat.
Waktu pengukuran dilakukan sampai dengan pengambilan data sebanyak dua kali osilasi.
Gambar 1. Zig-Zag Maneuver (Sumber : IMO Resolusi MSC 137 (76) 2002)

## Metode dan Konfigurasi Sistem Kemudi Kapal
Pada  dasarnya  sistem  kemudi  pada  kapal didasarkan pada pengendalian rudder, sikap
kedudukan  kapal  akan  berubah  arahnya  atau  dengan kata  lain,  jika rudder  angle berubah  maka  akan berakibat  terhadap  perubahan heading kapal (Aisjah, 2010).
Steering  Control yang  merupakan bagian dari
suatu perangkat pengendali haluan kapal,  yang
bekerjasama dengan bagian-bagian  lain termasuk sistem  hidrolik  yang  mengendalikan rudder dengan cara memberikan perintah sudut hadap kapal atau heading berdasarkan ordert terhadap rudder (Koenhardono, 2005).
Dari  Gambar  2  dapat dilihat  bahwa secara fungsional  peralatan Steering  Control ini  memberikan suatu  output  data  yang  akan  dikirim  ke  sebuah Steering  Gear yang  menggerakkan rudder ke sudut
menghasilkan  respon  yang  cepat  dan  tepat,  sehingga dapat  memperbaiki performa daripada  sistem  kontrol yang  sudah  ada di  Lab. Hidrodinamika  Indonesia. Dimana  respon  yang  cepat dan  tepat  tersebut diperlukan oleh sebuah model uji dalam operasionalnya.  Respon  yang  cepat  dan  tepat tersebut nantinya  akan  berpengaruh  terhadap  biaya  (cost) pengujian  dan  hasil  pengambilan data pada  proses pengujian model kapal di kolam pengujian.

## TINJAUAN PUSTAKA Standar Maneuverability
Dalam maneuvering sebuah  kapal,  prosedur  yang digunakan mengacu pada peraturan standar kemampuan  maneuver  kapal  yang  direkomendasikan oleh Internasional  Maritime  Organization (IMO) yakni  resolusi  MSC.137  (76)  annex.6  tertanggal 18 Desember  2002  dan  mulai  diterapkan  sejak  tanggal  1 Januari  2004  yang  mana  resolusi  ini  merupakan amandemen terhadap resolusi sebelumnya yakni A.751 (18) mengenai standar kemampuan maneuver kapal.
Kriteria tersebut harus dipenuhi oleh sebuah kapal saat  beroperasi  baik  di  perairan  yang  dalam  (deep water)  maupun  di  perairan  terbatas  atau  beroperasi  di sekitar  pelabuhan  atau  di  perairan  yang  dangkal (restricted  and  shallow  water). Untuk lebih jelasnya dapat dilihat pada tabel.1
Tabel 1.Standar Manuverabilitas kapal oleh IMO (Resolusi MSC 137 (76) 2002)
Dari  tabel.  1  tersebut  dimana  kolom  pertama menyatakan kemampuan daripada kapal, kolom kedua menyatakan  parameter  pengujian  yang  dilakukan, dan kolom ketiga menyatakan batasan-batasan atau kriteria standar  yang  direkomendasikan  oleh  IMO  melalui resolusi MSC 137 (76) tahun 2002.
Standar  pengujian  yang  diperlukan  dalam zig-zag kapal disyaratkan dalam IMO Resolusi MSC 137 (76) (2002) seperti tampak pada gambar 1. dimana besaran nilai rudder ditampilkan  berdasarkan  fungsi  waktu demikian  juga  besaran  nilai heading juga  ditampilkan berdasarkan fungsi waktu. Sudut overshoot ditampilkan  sampai  dengan overshoot yang  ke-empat.
Waktu pengukuran dilakukan sampai dengan pengambilan data sebanyak dua kali osilasi.
Gambar 1. Zig-Zag Maneuver (Sumber : IMO Resolusi MSC 137 (76) 2002)

## Metode dan Konfigurasi Sistem Kemudi Kapal
Pada  dasarnya  sistem  kemudi  pada  kapal didasarkan pada pengendalian rudder, sikap
kedudukan  kapal  akan  berubah  arahnya  atau  dengan kata  lain,  jika rudder  angle berubah  maka  akan berakibat  terhadap  perubahan heading kapal (Aisjah, 2010).
Steering  Control yang  merupakan bagian dari
suatu perangkat pengendali haluan kapal,  yang
bekerjasama dengan bagian-bagian  lain termasuk sistem  hidrolik  yang  mengendalikan rudder dengan cara memberikan perintah sudut hadap kapal atau heading berdasarkan ordert terhadap rudder (Koenhardono, 2005).
Dari  Gambar  2  dapat dilihat  bahwa secara fungsional  peralatan Steering  Control ini  memberikan suatu  output  data  yang  akan  dikirim  ke  sebuah Steering  Gear yang  menggerakkan rudder ke sudut
( Yuniati dan Chandra Permana )
tertentu dan kemudian membaca posisi rudder tersebut sebagai  umpan  balik  untuk membaca  apakah  posisi rudder ini  sudah  mencapai  pada  titik  yang didinginkan.
Sebagai  akibat  dari setiap  posisi rudder dan kecepatan  kapal, akan  menggeser heading kapal kearah  tertentu  yang  kemudian  akan  menghasilkan penunjukkan compass ssesuai heading kapal tersebut.
Aktuator  bekerja  berdasarkan  perintah  dari  sinyal kendali,  dan  aksi  dari  aktuator  akan  menyebabkan terjadinya  gerak  sesuai  dengan  perintah  yang
diinginkan.  Aktuator  yang  dimaksud  adalah rudder yang  mempunyai  kemampuan  dalam  menjaga  arah sesuai  dengan  perintah.    Sistem steering  gear unit terdiri  dari  dua  subsistem  elektrohydroulik steering yaitu: telemotor  position  servo dan rudder  servo actuator.  Masukan  sistem steering  gear  servo berasal dari autopilot dan  disebut commond  rudder  angle sedangkan  keluarannya  berupa actual  rudder  angle. (TOKIMEC PR8000 User Manual)
Gambar 2. Prinsip dasar sistem kontrol kemudi kapal

## METODE PERANCANGAN Tahap Perancangan
Pada  penelitian  ini  sistem  propulsi  dan  plant diabaikan, sehingga yang menjadi fokus analisa adalah sistem  kontrol  autopilot  berbasiskan  simulasi  dengan menggerakkan/memberi  input  pada  kemudi  kemudian dilihat  apakah  respon  daripada gyro sesuai  dengan input yang  telah  diberikan  atau  tidak  . Blok  diagram daripada  perancanagan  sistem  kontrol  tersebut  dapat dilihat pada gambar 3.
Gambar 3. Blok diagram perancangan sistem kontrol
Perancangan  sistem  kontrol  ini (zig-zag  mode) secara  sederhana  dapat  dibaca  pada  blok  diagram  alir Gambar 4 (a) dan 4  (b),  dimana  pada  Gambar 4  (a) menjelaskan alir daripada sistem sesuai dengan fungsi
peralatan  yang  digunakan  yaitu: gyro,  Analog  Input 9205, Controller CompactRIO 9012, Interface Laptop, Digital  Output 9401 dan  terakhir  motor servo  rudder. Sedangkan  Gambar 4  (b) menjelaskan  lebih  detail proses  yang  terjadi  pada Analog  Input  9205, Digital Output  9401 dan Controller  CompactRIO  9012 yang termasuk  di  dalamnya  ada  parameter Pulse  Width
Modulation (PWM). (CompactRIO NI cRIO-9012/9014 - Operating
Instructions and Specifications).
Gambar. 4(a). Diagram alir perancanagan sistem autopilot
( Yuniati dan Chandra Permana )
tertentu dan kemudian membaca posisi rudder tersebut sebagai  umpan  balik  untuk membaca  apakah  posisi rudder ini  sudah  mencapai  pada  titik  yang didinginkan.
Sebagai  akibat  dari setiap  posisi rudder dan kecepatan  kapal, akan  menggeser heading kapal kearah  tertentu  yang  kemudian  akan  menghasilkan penunjukkan compass ssesuai heading kapal tersebut.
Aktuator  bekerja  berdasarkan  perintah  dari  sinyal kendali,  dan  aksi  dari  aktuator  akan  menyebabkan terjadinya  gerak  sesuai  dengan  perintah  yang
diinginkan.  Aktuator  yang  dimaksud  adalah rudder yang  mempunyai  kemampuan  dalam  menjaga  arah sesuai  dengan  perintah.    Sistem steering  gear unit terdiri  dari  dua  subsistem  elektrohydroulik steering yaitu: telemotor  position  servo dan rudder  servo actuator.  Masukan  sistem steering  gear  servo berasal dari autopilot dan  disebut commond  rudder  angle sedangkan  keluarannya  berupa actual  rudder  angle. (TOKIMEC PR8000 User Manual)
Gambar 2. Prinsip dasar sistem kontrol kemudi kapal

## METODE PERANCANGAN Tahap Perancangan
Pada  penelitian  ini  sistem  propulsi  dan  plant diabaikan, sehingga yang menjadi fokus analisa adalah sistem  kontrol  autopilot  berbasiskan  simulasi  dengan menggerakkan/memberi  input  pada  kemudi  kemudian dilihat  apakah  respon  daripada gyro sesuai  dengan input yang  telah  diberikan  atau  tidak  . Blok  diagram daripada  perancanagan  sistem  kontrol  tersebut  dapat dilihat pada gambar 3.
Gambar 3. Blok diagram perancangan sistem kontrol
Perancangan  sistem  kontrol  ini (zig-zag  mode) secara  sederhana  dapat  dibaca  pada  blok  diagram  alir Gambar 4 (a) dan 4  (b),  dimana  pada  Gambar 4  (a) menjelaskan alir daripada sistem sesuai dengan fungsi
peralatan  yang  digunakan  yaitu: gyro,  Analog  Input 9205, Controller CompactRIO 9012, Interface Laptop, Digital  Output 9401 dan  terakhir  motor servo  rudder. Sedangkan  Gambar 4  (b) menjelaskan  lebih  detail proses  yang  terjadi  pada Analog  Input  9205, Digital Output  9401 dan Controller  CompactRIO  9012 yang termasuk  di  dalamnya  ada  parameter Pulse  Width
Modulation (PWM). (CompactRIO NI cRIO-9012/9014 - Operating
Instructions and Specifications).
Gambar. 4(a). Diagram alir perancanagan sistem autopilot
( Yuniati dan Chandra Permana )
tertentu dan kemudian membaca posisi rudder tersebut sebagai  umpan  balik  untuk membaca  apakah  posisi rudder ini  sudah  mencapai  pada  titik  yang didinginkan.
Sebagai  akibat  dari setiap  posisi rudder dan kecepatan  kapal, akan  menggeser heading kapal kearah  tertentu  yang  kemudian  akan  menghasilkan penunjukkan compass ssesuai heading kapal tersebut.
Aktuator  bekerja  berdasarkan  perintah  dari  sinyal kendali,  dan  aksi  dari  aktuator  akan  menyebabkan terjadinya  gerak  sesuai  dengan  perintah  yang
diinginkan.  Aktuator  yang  dimaksud  adalah rudder yang  mempunyai  kemampuan  dalam  menjaga  arah sesuai  dengan  perintah.    Sistem steering  gear unit terdiri  dari  dua  subsistem  elektrohydroulik steering yaitu: telemotor  position  servo dan rudder  servo actuator.  Masukan  sistem steering  gear  servo berasal dari autopilot dan  disebut commond  rudder  angle sedangkan  keluarannya  berupa actual  rudder  angle. (TOKIMEC PR8000 User Manual)
Gambar 2. Prinsip dasar sistem kontrol kemudi kapal

## METODE PERANCANGAN Tahap Perancangan
Pada  penelitian  ini  sistem  propulsi  dan  plant diabaikan, sehingga yang menjadi fokus analisa adalah sistem  kontrol  autopilot  berbasiskan  simulasi  dengan menggerakkan/memberi  input  pada  kemudi  kemudian dilihat  apakah  respon  daripada gyro sesuai  dengan input yang  telah  diberikan  atau  tidak  . Blok  diagram daripada  perancanagan  sistem  kontrol  tersebut  dapat dilihat pada gambar 3.

## Gambar 3. Blok diagram perancangan sistem kontrol
Perancangan  sistem  kontrol  ini (zig-zag  mode) secara  sederhana  dapat  dibaca  pada  blok  diagram  alir Gambar 4 (a) dan 4  (b),  dimana  pada  Gambar 4  (a) menjelaskan alir daripada sistem sesuai dengan fungsi
peralatan  yang  digunakan  yaitu: gyro,  Analog  Input 9205, Controller CompactRIO 9012, Interface Laptop, Digital  Output 9401 dan  terakhir  motor servo  rudder. Sedangkan  Gambar 4  (b) menjelaskan  lebih  detail proses  yang  terjadi  pada Analog  Input  9205, Digital Output  9401 dan Controller  CompactRIO  9012 yang termasuk  di  dalamnya  ada  parameter Pulse  Width
Modulation (PWM). (CompactRIO NI cRIO-9012/9014 - Operating
Instructions and Specifications).
Gambar. 4(a). Diagram alir perancanagan sistem autopilot
Gambar. 4(b). Diagram alir fungsi kerja AI 9205, 9012 Controller dan DO 9401

## Tahap Implementasi
Tahap  implementasi  dilakukan  dengan  melakukan uji zig-zag.  Pengerjaan  penelitian  ini  difokuskan  pada pengambilan  data  output  pengujian zig-zag yang berbasiskan simulasi. a. Persiapan pengujian,
Mempersiapkan  semua  peralatan  ukur  yang  akan dipakai dalam proses pengujian dengan melakukan uji  fungsi  peralatan  ukur  secara  terpisah  dengan sistem.
- Pengecekan fungsi alat ukur gyro.
- Pengecekan  fungsi  alat  ukur servo  motor rudder.
b. Proses pengambilan data, Setelah  dilakukan  cek  fungsi  pada  masing-masing parameter  peralatan  ukur,  maka  sistem  siap  untuk melakukan  proses  pengambilan  data.  Hal  awal yang  penting  untuk  diperhatikan  adalah  perlunya pengecekan  interkoneksi  jaringan  LAN  antara controller compactRIO  NI  cRIO dengan  Laptop (interface).
c. Komponen  peralatan  ukur  yang  digunakan  untuk proses pengambilan data adalah :
- Gyro 3DM-GX1
- Servo Motor HS 5646 WP
- CompactRIO NI cRIO – 9012
- Analog Input 9205
- Analog Output 9401
- Interface (Laptop)
Gambar. 5 Komponen peralatan ukur untuk uji zig-zag
Output pengambilan  data ditampilkan  secara time serie dalam  bentuk  grafik row  data masing-masing pengukuran  yang  sudah  dilakukan. Hasil  pengujian merupakan  validasi  dari  alat  ukur  yang  dirancang. Output  daripada  hasil  pengukuran  dapat  dilihat  pada grafik 6 (a,b,c) dan  grafik 7 (a,b,c) dimana  axis  x merupakan  nilai  waktu,  axis  y  kanan  merupakan  nilai sudut  yaw  dan  axis  y  kiri  merupakan  nilai  sudut rudder.    Dari  output  hasil  pengukuran  uji zig-zag ini dapat  dilihat  adanya  kecenderungan    bahwa  respon gyro dan servo  rudder tidak  serempak  namun  ada perbedaan    beberapa  waktu. Overshoot  angle atau jumlah  dari  pertambahan heading setelah  kemudi berbalik relatif  kecil,  baik  untuk  hasil  pengujian zig-zag dengan sudut 10 derajat maupun 20 derajat.
Gambar. 4(b). Diagram alir fungsi kerja AI 9205, 9012 Controller dan DO 9401

## Tahap Implementasi
Tahap  implementasi  dilakukan  dengan  melakukan uji zig-zag.  Pengerjaan  penelitian  ini  difokuskan  pada pengambilan  data  output  pengujian zig-zag yang berbasiskan simulasi. a. Persiapan pengujian,
Mempersiapkan  semua  peralatan  ukur  yang  akan dipakai dalam proses pengujian dengan melakukan uji  fungsi  peralatan  ukur  secara  terpisah  dengan sistem.
- Pengecekan fungsi alat ukur gyro.
- Pengecekan  fungsi  alat  ukur servo  motor rudder.
b. Proses pengambilan data, Setelah  dilakukan  cek  fungsi  pada  masing-masing parameter  peralatan  ukur,  maka  sistem  siap  untuk melakukan  proses  pengambilan  data.  Hal  awal yang  penting  untuk  diperhatikan  adalah  perlunya pengecekan  interkoneksi  jaringan  LAN  antara controller compactRIO  NI  cRIO dengan  Laptop (interface).
c. Komponen  peralatan  ukur  yang  digunakan  untuk proses pengambilan data adalah :
- Gyro 3DM-GX1
- Servo Motor HS 5646 WP
- CompactRIO NI cRIO – 9012
- Analog Input 9205
- Analog Output 9401
- Interface (Laptop)
Gambar. 5 Komponen peralatan ukur untuk uji zig-zag
Output pengambilan  data ditampilkan  secara time serie dalam  bentuk  grafik row  data masing-masing pengukuran  yang  sudah  dilakukan. Hasil  pengujian merupakan  validasi  dari  alat  ukur  yang  dirancang. Output  daripada  hasil  pengukuran  dapat  dilihat  pada grafik 6 (a,b,c) dan  grafik 7 (a,b,c) dimana  axis  x merupakan  nilai  waktu,  axis  y  kanan  merupakan  nilai sudut  yaw  dan  axis  y  kiri  merupakan  nilai  sudut rudder.    Dari  output  hasil  pengukuran  uji zig-zag ini dapat  dilihat  adanya  kecenderungan    bahwa  respon gyro dan servo  rudder tidak  serempak  namun  ada perbedaan    beberapa  waktu. Overshoot  angle atau jumlah  dari  pertambahan heading setelah  kemudi berbalik relatif  kecil,  baik  untuk  hasil  pengujian zig-zag dengan sudut 10 derajat maupun 20 derajat.

## Gambar. 4(b). Diagram alir fungsi kerja AI 9205, 9012 Controller dan DO 9401

## Tahap Implementasi
Tahap  implementasi  dilakukan  dengan  melakukan uji zig-zag.  Pengerjaan  penelitian  ini  difokuskan  pada pengambilan  data  output  pengujian zig-zag yang berbasiskan simulasi. a. Persiapan pengujian,
Mempersiapkan  semua  peralatan  ukur  yang  akan dipakai dalam proses pengujian dengan melakukan uji  fungsi  peralatan  ukur  secara  terpisah  dengan sistem.
- Pengecekan fungsi alat ukur gyro.
- Pengecekan  fungsi  alat  ukur servo  motor rudder.
b. Proses pengambilan data,
Setelah  dilakukan  cek  fungsi  pada  masing-masing parameter  peralatan  ukur,  maka  sistem  siap  untuk melakukan  proses  pengambilan  data.  Hal  awal yang  penting  untuk  diperhatikan  adalah  perlunya pengecekan  interkoneksi  jaringan  LAN  antara controller compactRIO  NI  cRIO dengan  Laptop (interface).
c. Komponen  peralatan  ukur  yang  digunakan  untuk proses pengambilan data adalah :
- Gyro 3DM-GX1
- Servo Motor HS 5646 WP
- CompactRIO NI cRIO – 9012
- Analog Input 9205
- Analog Output 9401
- Interface (Laptop)

## Gambar. 5 Komponen peralatan ukur untuk uji zig-zag
Output pengambilan  data ditampilkan  secara time serie dalam  bentuk  grafik row  data masing-masing pengukuran  yang  sudah  dilakukan. Hasil  pengujian merupakan  validasi  dari  alat  ukur  yang  dirancang. Output  daripada  hasil  pengukuran  dapat  dilihat  pada grafik 6 (a,b,c) dan  grafik 7 (a,b,c) dimana  axis  x merupakan  nilai  waktu,  axis  y  kanan  merupakan  nilai sudut  yaw  dan  axis  y  kiri  merupakan  nilai  sudut rudder.    Dari  output  hasil  pengukuran  uji zig-zag ini dapat  dilihat  adanya  kecenderungan    bahwa  respon gyro dan servo  rudder tidak  serempak  namun  ada perbedaan    beberapa  waktu. Overshoot  angle atau jumlah  dari  pertambahan heading setelah  kemudi berbalik relatif  kecil,  baik  untuk  hasil  pengujian zig-zag dengan sudut 10 derajat maupun 20 derajat.
Gambar 6 (a). Grafik uji zig-zag dengan sudut kemudi 10 0 (run-1)
Gambar 6 (b). Grafik uji zig-zag dengan sudut kemudi 10 0 (run-2)
Gambar 6 (c). Grafik uji zig-zag dengan sudut kemudi 10 0 (run-3)
Gambar 7 (a). Grafik uji zig-zag dengan sudut kemudi 20 0
(run-1)
Gambar 7 (b). Grafik uji zig-zag dengan sudut kemudi 20 0 (run-2)
Gambar 7 (c). Grafik uji zig-zag dengan sudut kemudi 20 0
(run-3)

## KESIMPULAN
Dari hasil pengukuran dan analisa hasil pengujian maka  dapat  diambil  kesimpulan  bahwa  Secara  umum sistem  perancangan  menggunakan  perangkat NI CompactRIO berfungsi  dengan  baik,  hal  ini  dapat dilihat  pada  output  data  yang  dihasilkan  pada  saat  uji coba secara simulasi dimana dengan memberikan input 10 0 pada  kemudi  maka heading model  kapal  akan bergerak  ke  arah  10 0 dan  berbalik  arah  bila  diberikan input  berlawanan  atau -10 0. Kondisi  ini  juga  berlaku bila diberikan input sebesar 20 0 . Pada  pengujian zig-zag,  sistem  kontrol  ini berfungsi dengan baik dan mampu melakukan lintasan zig-zag sesuai yang diharapkan.

## DAFTAR PUSTAKA
Aisjah, Aulia  Siti. (2010). Fuzzy  Autopilot  For Tracking Optimizing in Karang Jamuang-Tanjung Perak. IPTEK, The Journal for
Perancangan Sistem Autopilot Untuk Kontrol Kemudi Model Kapal Mengunakan Programable Automatic Controller Ni Compactrio
( Yuniati dan Chandra Permana )
Gambar 6 (a). Grafik uji zig-zag dengan sudut kemudi 10 0 (run-1)
Gambar 6 (b). Grafik uji zig-zag dengan sudut kemudi 10 0 (run-2)
Gambar 6 (c). Grafik uji zig-zag dengan sudut kemudi 10 0 (run-3)
Gambar 7 (a). Grafik uji zig-zag dengan sudut kemudi 20 0
(run-1)
Gambar 7 (b). Grafik uji zig-zag dengan sudut kemudi 20 0 (run-2)
Gambar 7 (c). Grafik uji zig-zag dengan sudut kemudi 20 0
(run-3)

## KESIMPULAN
Dari hasil pengukuran dan analisa hasil pengujian maka  dapat  diambil  kesimpulan  bahwa  Secara  umum sistem  perancangan  menggunakan  perangkat NI CompactRIO berfungsi  dengan  baik,  hal  ini  dapat dilihat  pada  output  data  yang  dihasilkan  pada  saat  uji coba secara simulasi dimana dengan memberikan input 10 0 pada  kemudi  maka heading model  kapal  akan bergerak  ke  arah  10 0 dan  berbalik  arah  bila  diberikan input  berlawanan  atau -10 0. Kondisi  ini  juga  berlaku bila diberikan input sebesar 20 0 . Pada  pengujian zig-zag,  sistem  kontrol  ini berfungsi dengan baik dan mampu melakukan lintasan zig-zag sesuai yang diharapkan.

## DAFTAR PUSTAKA
Aisjah, Aulia  Siti. (2010). Fuzzy  Autopilot  For Tracking Optimizing in Karang Jamuang-Tanjung Perak. IPTEK, The Journal for
Gambar 6 (a). Grafik uji zig-zag dengan sudut kemudi 10 0 (run-1)
Gambar 6 (b). Grafik uji zig-zag dengan sudut kemudi 10 0 (run-2)
Gambar 6 (c). Grafik uji zig-zag dengan sudut kemudi 10 0 (run-3)
Gambar 7 (a). Grafik uji zig-zag dengan sudut kemudi 20 0
(run-1)
Gambar 7 (b). Grafik uji zig-zag dengan sudut kemudi 20 0 (run-2)
Gambar 7 (c). Grafik uji zig-zag dengan sudut kemudi 20 0
(run-3)

## KESIMPULAN
Dari hasil pengukuran dan analisa hasil pengujian maka  dapat  diambil  kesimpulan  bahwa  Secara  umum sistem  perancangan  menggunakan  perangkat NI CompactRIO berfungsi  dengan  baik,  hal  ini  dapat dilihat  pada  output  data  yang  dihasilkan  pada  saat  uji coba secara simulasi dimana dengan memberikan input 10 0 pada  kemudi  maka heading model  kapal  akan bergerak  ke  arah  10 0 dan  berbalik  arah  bila  diberikan input  berlawanan  atau -10 0. Kondisi  ini  juga  berlaku bila diberikan input sebesar 20 0 . Pada  pengujian zig-zag,  sistem  kontrol  ini berfungsi dengan baik dan mampu melakukan lintasan zig-zag sesuai yang diharapkan.

## DAFTAR PUSTAKA
Aisjah, Aulia  Siti. (2010). Fuzzy  Autopilot  For Tracking Optimizing in Karang Jamuang-Tanjung Perak. IPTEK, The Journal for
Technology  and  Science: Vol 23. No.  4, November.
CompactRIO  NI  cRIO-9012/9014 - Operating Instructions and Specifications.
Koenhardono, Eddy  Setyo. (2005). Perancangan
Peralatan  Untuk Free  Running Model  Test Yang
Dapat Dioperasikan Dari Jarak Jauh. ITTC-Recommended Procedures,  (2008).  Testing  and Extrapolation
Methodes
Manoeuvrability
Free-Sailing Model Test Procedure.
IMO - Annex  6 Resolution  MSC  137  (76),  (2002). Standards for Ship Manoeuvrability.
TOKIMEC PR8000 User Manual.
Yuniati,  A.A.  Masroeri,  Aulia  Siti Aisjah. (2014).
Rancang  Bangun  Sistem  Autopilot  Berbasiskan PAC  NI  CompactRIO  Untuk  Aplikasi  Pengujian Model  Kapal. Prosiding  Seminar  Nasional  Man. Teknik XX- ITS.