Tetui

Universidad de Costa Rica
Facultad de Ingeniería

Escuela de Ingeniería Eléctrica
Departamento de Automática

IE – 431 Sistemas de Control
MONOGRAFIA

Aplicaciones de Control en Barcos

GRUPO:

01
Jeremías Chaves Varela

INTEGRANTES: Aarón Picado Calvo

Juan Miguel Steller Solórzano

PERIODO:

II Semestre de 2005

IE-431

Aplicaciones de Control en Barcos

i

TABLADE CONTENIDO
RESUMEN ........................................................................................................... 1
1.0 Introducción .................................................................................................. 2
2.0 Desarrollo teórico.......................................................................................... 4
2.1 Modelos matemáticos para elcontrol de gobierno de barcos .............................................. 4
2.3.2
Notación para describir el movimiento de un barco ............................................... 4
2.2 Ecuaciones dinámicas con 3 grados de libertad................................................................... 6
2.3 Modelos No Lineales........................................................................................................... 7
2.4 Modelos Lineales ................................................................................................................. 7
2.5 Modelos Lineales con adición de no linealidades................................................................ 8
2.6 Ecuaciones dinámicas con 4 grados delibertad................................................................... 9
2.7 Tipos de controladores clásicos y la teoría de la evolución aplicada .............................. 10

3.0

Aplicaciones.............................................................................................. 14

3.1 Modelado de la dinámica y control del gobierno de un buque. ......................................... 14
3.2 Disminución del índice de mareomediante un controlador PD sobre el movimiento de
arfada y el ángulo de cabeceo en un buque de alta velocidad .......................................... 21
3.2.1
Modelos utilizados:............................................................................................... 22
Modelos lineales de la dinámica vertical de un buque de alta velocidad ............................. 22
Modelo de losactuadores...................................................................................................... 24
Modelo del proceso............................................................................................................... 24
3.2.2
Especificaciones.................................................................................................... 27
3.2.3
Diseño de loscontroladores .................................................................................. 28
3.2.4
Estudio de la disminución del índice de mareo con posiciones fijas de los
actuadores ............................................................................................................................. 30
3.2.5
Resultados obtenidos............................................................................................ 31
3.2.6
Conclusiones sobre la aplicación .......................................................................... 34
3.3 Control Clásico Multivariable De Un Ferry Rápido........................................................... 36
3.3.1
Modelos Utilizados............................................................................................... 36
3.3.2
Especificaciones.................................................................................................... 37
3.3.3
Diseño de los controladores .................................................................................. 37
3.3.4
Resultados ............................................................................................................. 40
3.3.5...