DESAIN DAN IMPLEMENTASI KONTROL OPTIMAL LINEAR QUADRATIC REGULATOR (LQR) PADA TWO WHEELED SELF BALANCING ROBOT (TWSBR) BERBASIS ESP32 - Alfendito, Ariza Fatah; Nusantoro, Goegoes Dwi; Maulana, Eka (Jurnal Mahasiswa TEUB, 2026)
Two Wheeled Self Balancing Robot (TWSBR) adalah sistem wheeled inverted pendulum yang bersifat nonlinier dan tidak stabil secara alami. Penelitian ini menyajikan desain dan implementasi pengendali Linear Quadratic Regulator (LQR) pada TWSBR berbasis ESP32. Model state-space dibangun dari persamaan Euler-Lagrange dengan parameter fisik aktual robot. Pembobot LQR ditentukan menggunakan Bryson's Rule dan dioptimalkan melalui sweeping parameter empat skenario simulasi MATLAB. Skenario terpilih menghasilkan settling time ts = 0,581 s dan overshoot Mp = 19,92%. Analisis sensitivitas membuktikan desain robust dengan perubahan ts ≤ 15,3% pada variasi faktor ×2,0. Gain final K = [−13,9306 −51,1488 −43,5040 −5,0316] diperoleh melalui empat iterasi penyesuaian pada sistem fisik. Implementasi pada ESP32 berjalan pada 200 Hz dengan modifikasi skala dinamis, skala adaptif kecepatan sudut, zona mati kendali, logika perlindungan arah, dan kompensasi RPM antar-motor. Robot terbukti mempertahankan keseimbangan secara kontinu dan pulih dari gangguan dorongan ringan. Kata Kunci— Linear Quadratic Regulator; Two Wheeled Self Balancing Robot; ESP32; State-Space; Bryson's Rule; Inverted Pendulum.