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Image-based wave feed-forward for dynamic positioning system (2016)

  • Authors:
  • USP affiliated authors: LAVIERI, RODRIGO SAURI - EP
  • USP Schools: EP
  • Sigla do Departamento: PMR
  • Subjects: ONDAS; DINÂMICA; EMBARCAÇÕES; POSICIONAMENTO
  • Language: Inglês
  • Abstract: Os sistemas atuais de Posicionamento Dinâmico (DP) empregam técnicas de controle baseadas na realimentação da posição e do aproamento, associadas à compensação antecipada das cargas de vento (wind feed-forward) para manter a posição da embarcação. Esta tecnologia melhora a experiência do DP, pois antecipa a ação do vento. Entretanto, não há tecnologia consolidada para a pré-compensação de forças ondas (wave feed-forward) e o maior desafio reside na medição desses agentes ambientais. A presente tese tem como objetivo preencher essa lacuna tecnológica propondo uma abordagem alternativa para a medição das ondas próxima ao casco. Métodos de medição baseados em imagem são não invasivos e produzem descrições espaciais e temporais da superfície analisada, tornando-os particularmente adequados à medição de superfícies líquidas. Entretanto, os métodos comumente empregados, principalmente aqueles baseados em imagens estéreo, são incapazes de medir ondas produzidas em ambiente de laboratório, pois, nestas condições, a superfície da água é lisa, apresenta transparência e comporta-se como um espelho. Por outro lado, métodos baseados na intensidade de luz são capazes de lidar com tais características, se aplicados em condições adequadas e quando empregam modelos apropriados. Neste trabalho, um modelo de reetância amplamente conhecido é empregado para extrair os parâmetros principais de ondas regulares produzidas em um tanque de provas offshore. Inicialmente, propõe-se um arranjo experimental que permita a aplicação do modelo de refetância construído, mesmo sob as condições de iluminação naturais do laboratório. Posteriormente, um segundo conjunto de experimentos com um modelo de embarcação DP é proposto, no qual se aplica o método baseado em imagem, testado anteriormente, como sistema de pré-compensação de forças de onda.Três métodos de controle são avaliados, quais sejam: PID (Proporcional-Integral-Derivativo), PD (Proporcional-Derivativo) e o PD-WFF (PD associado ao wave feed-forward). Os resultados demonstram que a presença pré-conpensação de forças de onda reduz o erro em regime do controlador PD. Estes são os primeiros passos em direção da incorporação da pré-compensação de forças de onda nos sistemas DP reais e diversos aspectos técnicos ainda estão pendentes. Entretanto, os resultados promissores e discussões acerca dos futuros passos da pesquisa definem a contribuição do presente trabalho no campo do Posicionamento Dinâmico.
  • Imprenta:
  • Data da defesa: 31.08.2016
  • Acesso online ao documento

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    • ABNT

      LAVIERI, Rodrigo Sauri; TANNURI, Eduardo Aoun. Image-based wave feed-forward for dynamic positioning system. 2016.Universidade de São Paulo, São Paulo, 2016. Disponível em: < http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3152/tde-12122016-090140/pt-br.php >.
    • APA

      Lavieri, R. S., & Tannuri, E. A. (2016). Image-based wave feed-forward for dynamic positioning system. Universidade de São Paulo, São Paulo. Recuperado de http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3152/tde-12122016-090140/pt-br.php
    • NLM

      Lavieri RS, Tannuri EA. Image-based wave feed-forward for dynamic positioning system [Internet]. 2016 ;Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3152/tde-12122016-090140/pt-br.php
    • Vancouver

      Lavieri RS, Tannuri EA. Image-based wave feed-forward for dynamic positioning system [Internet]. 2016 ;Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3152/tde-12122016-090140/pt-br.php

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