Hoverkraf adalah sejenis kenderaan amfibia yang disokong tepat di atas tanah atau air
dengan ampungan udara. Ia juga boleh dikatakan sebagai kenderaan ampungan udara. Secara
asasnya hoverkraf adalah tidak stabil dan tidak boleh mengimbangi sesuatu objek yang
mempunyai ketinggian apabila sedang terapung. Objek tersebut dikenali sebagai bandul/tiang.
Projek ini menerapkan reka bentuk imbangan bandul di atas hoverkraf yang mempunyai
kebolehan untuk mengimbangi bandul/tiang supaya berada dalam tegak. Kelebihan utama
hoverkraf ini adalah kelenturan serta kemudahan pergerakan tiang yang membenarkan bergerak
semasa hoverkraf sedang terapung. Sistem hoverkraf ini tidak stabil dalam keadaan statik, tetapi
stabil dalam keadaan dinamik melibatkan berbagai-bagai teori fizik dan kawalan. Dalam projek
ini, sebuah penderia IMU digunakan untuk mendapatkan sudut condongan bandul/tiang.
Ketingian tiang/bandul tersebut adalah 38cm. Paksi yang digunakan pada penderia IMU adalah
Y dan Z paksi untuk mengukur sudut tiang/bandul dan X pula digunakan untuk memberi bacaan
pada pecutan sudut tiang/bandul. Pengawal digital ‘PID’ digunakan untuk membetulkan ralat
antara sudut condongan dikehendaki dari sudut condongan sebenar, dan seterusnya
menyesuaikan pergerakan dan halaju ‘brushless & dc’ motor untuk mengimbangi pendulum
tersebut. Daripada data nilai kecondongan tiang/bandul yang dikumpulkan secara seragam, carta
garisan di plotkan untuk menilai kemampuan hoverkraf untuk imbangi tiang/bandul. Keputusan
menunjukkan kestabilan tiang/bandul di atas hoverkraf sukar diramal dan boleh imbangi
tiang/bandul dalam masa yang tertentu. Terdapat beberapa kesusahan dan kekangan yang
mempengaruhi konsistensi tiang/bandul dalam posisi tegak seperti bergetaran, berat, bekalan
kuasa dan pecutan motor.
_______________________________________________________________________________________________________
A hovercraft is an amphibious vehicle that is supported just above the ground or water by
air cushion. Hovercraft also can be called as air cushion vehicle. Normally, the hovercraft is
unstable and cannot balance of some height object when the hovercraft starts lifting. The object
that is known as a pendulum. The project was implemented the Balancing Pendulum on a
Hovercraft that having an ability to balance the pendulum towards upright position. The main
advantage of this hovercraft is it has more flexibility and maneuverability of pendulum, allowing
it during hovercraft lifting. This statically unstable, but dynamically stable mobile robot system
involves various physics and control theories. In this project, an inertial measurement unit (IMU)
is used and consists of accelerometer and gyroscope measurement in order to estimate and obtain
the tilt angle of the pendulum. The height of the pendulum is 38cm. The axis that are use in IMU
sensor is Y and Z axis are use to measure the unfiltered pitch angle of the pendulum, while the
X-rate is used to measure the angular velocity of the pendulum. Digital Proportional-Integral
Derivative (PID) controller is used to correct the error between the desired set point and the
actual tilt angle and adjust the brushless and dc motor speed accordingly to balance the
pendulum. From the value of inclination of the pendulum that is collected homogeneously, the
line chart is constructed to determine the potential of the hovercraft balance the pendulum. The
result shows that the stability of the pendulum on a hovercraft hard to be expected and can
balance the pendulum in certain time. There are some difficulties and constraint that influenced
the consistency of the pendulum in upright position which is vibration, weight, power
consumption and acceleration of motor.
Design of balancing pendulum on a hovercraft / Muhamad Abdullah Ismail