Controle cooperativo aplicado a sistemas de posicionamento dinâmico

Resumo

O presente projeto objetiva combinar técnicas de controle cooperativo ao sistema de dois ou mais navios com Sistema de Posicionamento Dinâmico (DP). Tanto o tópico de controle cooperativo de veículos como a área de Sistemas DP já são bastante exploradas em termos científicos, mas a combinação das duas ainda é pouco estudada. Além disso, há diversas aplicações para este desenvolvimento, no que se refere a operações de instalação offshore envolvendo múltiplos rebocadores e navios de apoio. O controlador cooperativo terá como tarefa (ou restrições) funções cinemáticas (posição relativa entre os navios) e dinâmicas (esforços em linhas) e será projetado por modos deslizantes (sliding mode control). As restrições dinâmicas são de difícil modelagem o que torna adequado o uso de um controlador robusto e não-linear. Será desenvolvido também um Filtro de Kalman Estendido usado como estimador de estados e que permitirá reduzir os efeitos das falhas de comunicação entre os navios. Como exemplo para aplicação da metodologia, será utilizado o caso de 2 navios rebocadores lançando no leito submarino de forma sincronizada um manifold. O simulador Tanque de Provas Numérico (TPN) será utilizado para a validação numérica do controlador proposto, realizando-se comparações entre o sistema com e sem controle cooperativo. Serão também construídos modelos em escala reduzida do sistema e serão feitos experimentos em tanque de provas para validação. (AU)