Estudio comparativo de algoritmos de control para maniobras de DAECs* de primera generación y dos grados de libertad

IF 1.1 4区 计算机科学 Q4 AUTOMATION & CONTROL SYSTEMS
L. Del Horno, J. A. Somolinos, E. Segura, R. Morales
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Abstract

Los Dispositivos de Aprovechamiento de la Energía de las Corrientes (DAECs), denominados de primera generación, se emplean para la obtención de la energía de las corrientes submarinas en profundidades que no superan los 40 ó 50 m, lo que los configura como estructuras apoyadas en el fondo marino. Para que la explotación energética de este recurso sea competitiva -desde una perspectiva técnica y económica-, se requiere superar diversos retos tecnológicos y además, reducir los gastos de explotación, focalizando los esfuerzos en un abaratamiento de los costos de mantenimiento. Gracias a la implantación de un sistema de control de lastres, se dotan a estos generadores de la posibilidad de cambiar automáticamente de orientación y profundidad durante las maniobras de emersión-inmersión que pueden reducir dichos costos. En este trabajo se presenta el modelado dinámico de un dispositivo de dos grados de libertad y varios algoritmos de control multivariable, todos ellos basados en una matriz no lineal de desacoplamiento, junto con el término de compensación de la pérdida de empuje en las cercanías de la superficie libre. Se evalúan las prestaciones de estos controladores mediante la simulación de la maniobra de emersión de un dispositivo a escala real, y se validan los resultados con un prototipo a escala en Canal de Ensayos. Finalmente, se comparan los resultados obtenidos en simulación y se presenta su validación experimental.
第一代DAECs*机动和两个自由度控制算法的比较研究
被称为第一代的水流能量回收装置(DAECs)用于从不超过40或50米的水下水流中获取能量,将它们配置为海底支撑结构。从技术和经济的角度来看,要使这种资源的能源开发具有竞争力,就必须克服各种技术挑战,并降低运营成本,集中努力降低维护成本。由于镇流器控制系统的实施,这些发电机有可能在浮出水面时自动改变方向和深度,从而降低这些成本。这份工作提出了动态建模设备两自由度和多个多变量控制算法都基于非线性矩阵断开,加上后推力损失补偿在附近的自由表面。这些控制器的性能是通过模拟真实规模的设备的再现机动来评估的,并通过测试通道中的原型来验证结果。最后,对仿真结果进行了比较,并进行了实验验证。
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期刊介绍: La Revista Iberoamericana de Automática e Informática Industrial (RIAI) es el órgano de expresión del Comité Español de Automática (CEA), miembro de la Federación Internacional de Control Automático (IFAC). La revista se desarrolla en el marco de la comunidad iberoamericana, y en general, en los entornos en los que el español constituye el idioma básico y no excluyente de comunicación. RIAI engloba las siguientes temáticas: • Teoría de control y sistemas. • Ingeniería de control de procesos e instrumentación. • Técnicas de control avanzado. • Automatización y control de sistemas de producción. • Robótica y sistemas robotizados. • Arquitecturas de control y tecnología de computadores aplicada al control automático de sistemas. • Sistemas de tiempo real e informática industrial aplicados al control automático de sistemas. • Filtrado, estimación y análisis y tratamiento de señales e imágenes aplicados al control automático de sistemas. • Visión por computador aplicada al control automático de sistemas. • Modelado, identificación, simulación y optimización de sistemas. • Inteligencia computacional y técnicas de supervisión y detección de fallos aplicados al control automático de sistemas. • Historia de la automática. La automática en sistemas sociales, económicos y empresariales. • Cuestiones docentes y de formación en automática. • Control de sistemas en red y complejos a gran escala. • Control automático de procesos industriales, sistemas energéticos, mineros, ingeniería civil y edificios. • Control automático de sistemas de transporte y vehículos. • Control automático en bioingeniería, biología, agricultura, ecología y medicina. • Control automático de máquinas y motores y mecatrónica.
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