Dalam sistem kendali, pengendalian keseimbangan suatu sistem merupakan salah satu hal yang sangat penting khususnya dalam aplikasi yang berkaitan dengan gerakan seperti yang dijumpai pada aplikasi robotika. Robot memiliki banyak jenis, dibedakan dari bentuk atau kontruksinya seperti robot lengan, mobile robot, robot terbang, robot humanoid dan sebagainya. Hal tersebut membuat banyak peneliti berkeinginan untuk mengembangkannya, salah satunya adalah menambahkan fitur self-balancing. Pada system kendali, self-balancing ini dapat digunakan untuk media sederhana dalam mempelajari sistem kendali.
Penelitian ini merancang prototype untuk menganalisa uji keseimbangan dan sensor MPU. Penggunaan metode Ziegler-Nichols berfungsi untuk menentukan parameter Kp, Ki dan Kd dengan hasil parameter Kp, Ki, dan Kd untuk menentukan keseimbangan pada sistem ini. Pada penelitian ini menggunakan data input dari sensor MPU6050 kemudian dibaca oleh Arduino Uno dan diproses menggunakan metode PID setelah itu dikirim ke motor servo MG996R untuk mengatur arah putaran motor servo agar dapat menyeimbangkan papan.
Hasil Penelitian menunjukan bahwa respon sensor pada sistem self-balancing pada sudut -40°, -20°, 20°, 40° dengan metode Ziegler-Nichols nilai Kp = 1.411765, Ti = 34 dan Td = 8.5, papan tidak dapat mempertahankan pada posisi lurus (set point) dengan hasil selisih yang cukup banyak dari set point = 0, sedangkan pada sudut 0° papan dapat mempertahankan posisi lurus.

Kata Kunci : Sistem Kendali, self-balancing, Kontrol PID, Ziegler-Nichols