Modelado y control del movimiento longitudinal de un ferry de alta velocidad

Abstract

Los movimientos longitudinales de los barcos, arfada y cabeceo, son significativos en los barcos rápidos. Si además estos barcos están dedicados al transporte de pasajeros, el confort de éstos se ve degradado considerablemente por estos movimientos. En esta tesis se realiza el modelado matemático orientado a control de un ferry de alta velocidad. Esto se consigue por dos métodos diferentes, a partir de los planos del barco y otro a partir de datos experimentales obtenidos con una maqueta del barco. Mediante el segundo método se consiguen modelos más precisos, pero éste método requiere construir una maqueta del barco. También se modela matemáticamente el comportamiento de dos tipos de actuadores, Flaps y T-foil, y se hacen unas estimaciones de las mejorías que se pueden obtener sobre el confort del barco. Se contruye un entorno de simulación del problema y se sintonizan controladores para diferentes situaciones. Se hace especial énfasis en la sintonía multi-objetivo y multi-situación. Para evaluar los diferentes objetivos se implementan una serie de índices de evaluación; MSI, Cavitación, Vibraciones ... Para solventar problemas de ciclos límites, que aparecen debido a la realimentación de ruidos, y para ahorrar esfuerzo de control se diseña un sistema variante en el tiempo, denominado Relajador Variante en el Tiempo. También se hace un estudio detallado de los ruidos que aparecen en la maqueta y se diseñan una serie de filtros para evitarlos, una innovación en este campo es el denominado Filtro Estadístico.