Kursus Skripsi Tesis Disertasi Matlab Simulink ~ “Pemodelan dan Kendali Jalur Autonomous Underwater Vehicle (AUV) Menggunakan Simulink dan Algoritma Navigasi”

Berikut adalah silabus 20 sesi (masing-masing 1,5 jam) untuk kursus “Pemodelan dan Kendali Jalur Autonomous Underwater Vehicle (AUV) Menggunakan Simulink dan Algoritma Navigasi”. Silabus ini disusun secara bertahap dari konsep dasar hingga penerapan algoritma navigasi lanjutan di lingkungan simulasi MATLAB/Simulink.

🧭 Silabus 20x Sesi – Pemodelan dan Kendali Jalur AUV

🔹 Level: Intermediate – Advanced

🔹 Durasi per sesi: 1,5 jam

🔹 Tools: MATLAB, Simulink, Simscape Multibody, Control System Toolbox

📘 Modul 1: Dasar-dasar AUV dan Simulink (Sesi 1–5)

Sesi 1 – Pengantar AUV dan Sistem Navigasi

• Jenis-jenis AUV

• Aplikasi AUV di industri dan riset

• Struktur umum sistem navigasi dan kendali

Sesi 2 – Konsep Dasar Sistem Dinamis di AUV

• Persamaan gerak (6 DOF)

• Translasi dan rotasi dalam 3D

• Kinematika dan dinamika dasar

Sesi 3 – Pengenalan MATLAB dan Simulink

• Interface MATLAB & Simulink

• Blok dasar dan pembuatan model pertama

• Simulasi sistem dinamis sederhana

Sesi 4 – Pemodelan Kinematika AUV di Simulink

• Model 3 DOF (Surge, Sway, Yaw)

• Transformasi koordinat body-to-inertial

Sesi 5 – Penambahan Dinamika dan Gaya Hidrodinamik

• Drag, added mass, damping

• Implementasi gaya hidrodinamik ke dalam model Simulink

📗 Modul 2: Sensor dan Navigasi Dasar (Sesi 6–10)

Sesi 6 – Pemodelan Sensor Navigasi

• IMU, Gyroscope, Accelerometer, Depth Sensor

• Simulasi noise dan bias sensor di Simulink

Sesi 7 – Estimasi Posisi dengan Sensor Fusion

• Kalman Filter dasar

• Penerapan estimasi posisi dari sensor noisy

Sesi 8 – Pemetaan Jalur dan Lingkungan

• Representasi lintasan (waypoints, path)

• Representasi lingkungan (obstacle map)

Sesi 9 – Algoritma Path Planning: Waypoint Navigation

• Implementasi path-following controller

• Pure pursuit method dan line-of-sight (LOS) navigation

Sesi 10 – Simulasi Navigasi AUV dengan Gangguan

• Gangguan arus bawah laut

• Robustness pengendali terhadap gangguan

📙 Modul 3: Desain dan Simulasi Kontroler (Sesi 11–15)

Sesi 11 – Kontroler PID untuk Posisi dan Heading

• Tuning kontroler manual dan otomatis

• Simulasi kendali heading AUV

Sesi 12 – Model 6 DOF Dinamis Lengkap

• Surging, swaying, heaving, pitching, rolling, yawing

• Implementasi simulasi 6 DOF dengan efek lingkungan

Sesi 13 – Kendali Jalur Nonlinear

• Implementasi kontrol nonlinear (Sliding Mode Control)

• Simulasi respons terhadap jalur yang kompleks

Sesi 14 – Integrasi Sensor & Kendali dalam Simulink

• Arsitektur sistem terintegrasi AUV

• Simulasi closed-loop

Sesi 15 – Visualisasi Trajectory AUV

• Plot posisi 3D, kecepatan, heading

• Live animation di Simulink dan MATLAB

📕 Modul 4: Algoritma Navigasi Lanjutan & Proyek (Sesi 16–20)

Sesi 16 – Pengenalan Algoritma Navigasi Lanjutan

• Dijkstra, A*, Rapidly-exploring Random Tree (RRT)

• Implementasi A* Path Planning

Sesi 17 – Kendali Berbasis Model Prediktif (MPC)

• Dasar teori MPC

• Simulasi navigasi dengan MPC untuk obstacle avoidance

Sesi 18 – Navigasi Berbasis Deep Reinforcement Learning (opsional lanjutan)

• Konsep dasar RL untuk navigasi

• Implementasi sederhana dengan Simulink RL toolbox

Sesi 19 – Final Project: Navigasi AUV dari Start ke Goal

• Skema proyek akhir: dari waypoint ke obstacle avoidance

• Integrasi semua sistem

Sesi 20 – Presentasi Proyek & Evaluasi

• Presentasi tiap peserta atau kelompok

• Evaluasi performa: error tracking, efisiensi jalur, dan kecepatan

🎓 Output Akhir Pembelajaran:

• Model Simulink AUV 6 DOF

• Kendali PID dan nonlinear untuk navigasi

• Sistem navigasi yang bisa menghindari halangan dan mencapai tujuan

• Dokumentasi & visualisasi hasil