Berikut adalah silabus untuk belajar MATLAB Simulink dalam konteks kendaraan bawah air, dari dasar hingga tingkat lanjut:
1. Pengenalan MATLAB Simulink (Dasar)
- Pengantar MATLAB dan Simulink
- Memahami antarmuka MATLAB
- Penggunaan command window, editor, dan workspace
- Dasar pemrograman di MATLAB
- Pengantar Simulink
- Memahami antarmuka Simulink
- Membuat model sederhana di Simulink
- Blok dasar dan penghubung sinyal
Contoh Aplikasi: Simulasi sistem mekanik sederhana (seperti penggerak satu sumbu).
2. Pengenalan Kendaraan Bawah Air
- Konsep Kendaraan Bawah Air
- Prinsip dasar hidrodinamika
- Jenis-jenis kendaraan bawah air (AUV, ROV, dll.)
- Dasar-dasar Kinematika dan Dinamika
- Persamaan gerak di bawah air
- Pengaruh gaya dan momen terhadap gerakan
- Resistansi air dan gaya apung
Contoh Aplikasi: Simulasi gerak linier kendaraan bawah air tanpa kontrol.
3. Pemodelan Sistem Dinamik Kendaraan Bawah Air
- Pemodelan Dinamika Sistem
- Pemodelan dinamika kendaraan bawah air dalam 6 DOF (Degree of Freedom)
- Pemodelan gaya hidrodinamika
- Pengaruh massa terendam dan inersia
- Blok Khusus Simulink
- Penggunaan blok fungsional untuk pemodelan dinamika
- Subsystem dan mask dalam Simulink untuk model kompleks
Contoh Aplikasi: Simulasi 6 DOF dari kendaraan bawah air dengan gaya eksternal.
4. Kontrol Kendaraan Bawah Air
- Pengantar Sistem Kontrol
- Prinsip kontrol umpan balik
- Kontroler PID dasar
- Kontrol Kendaraan Bawah Air
- Implementasi kontrol kecepatan dan posisi
- Kontroler PID untuk kendaraan bawah air
- Simulasi dengan gangguan lingkungan bawah air
Contoh Aplikasi: Desain dan simulasi kontrol posisi untuk AUV.
5. Simulasi Lingkungan Bawah Air
- Pemodelan Lingkungan
- Simulasi resistansi air dan gelombang
- Pengaruh kedalaman dan tekanan terhadap kinerja
- Simulasi Sensor dan Aktuator
- Model sensor bawah air (seperti sonar dan sensor tekanan)
- Model aktuator untuk propulsi dan kendali
Contoh Aplikasi: Simulasi respons kendaraan terhadap perubahan lingkungan bawah air.
6. Komunikasi dan Navigasi
- Pemodelan Sistem Navigasi
- Pemodelan sistem navigasi inersial
- Penggabungan data sensor untuk estimasi posisi
- Pemodelan Komunikasi Bawah Air
- Komunikasi akustik bawah air
- Gangguan dan keterbatasan komunikasi bawah air
Contoh Aplikasi: Simulasi navigasi inersial dengan sensor sonar untuk deteksi rintangan.
7. Optimasi Sistem Kendaraan Bawah Air
- Optimasi Energi dan Desain Propulsi
- Optimasi konsumsi energi kendaraan
- Desain dan simulasi sistem propulsi yang efisien
- Simulasi Kegagalan dan Diagnostik
- Pemodelan skenario kegagalan (failure)
- Teknik mitigasi kegagalan dalam simulasi
Contoh Aplikasi: Simulasi efisiensi energi pada AUV untuk misi jangka panjang.
8. Simulasi Misi Kendaraan Bawah Air
- Perencanaan dan Simulasi Misi
- Simulasi skenario misi kompleks (eksplorasi, pemetaan)
- Perencanaan jalur dan navigasi otonom
- Integrasi Sistem Multi-Kendaraan
- Koordinasi antara beberapa kendaraan bawah air
- Simulasi kolaborasi misi multi-kendaraan
Contoh Aplikasi: Simulasi misi pemetaan dasar laut menggunakan beberapa AUV.
9. Implementasi Real-Time
- Simulasi Real-Time
- Implementasi kontrol real-time di Simulink
- Pemodelan dan pengujian dengan perangkat keras dalam loop (HIL)
- Prototyping dan Validasi
- Validasi model dengan data eksperimen
- Pengujian kendaraan nyata berdasarkan model simulasi
Contoh Aplikasi: Implementasi HIL untuk kontrol real-time kendaraan bawah air.
Dengan mengikuti silabus ini, Anda akan mempelajari dasar-dasar hingga aplikasi lanjutan dalam pemodelan, simulasi, dan kontrol kendaraan bawah air menggunakan MATLAB Simulink.
