Utilize este identificador para referenciar este registo: http://hdl.handle.net/10400.22/5738
Título: Sistema de Variação de Lastro para Controlo de Movimento Vertical de Veículo Subaquático
Autor: Gomes, Fernando Jorge Almeida
Orientador: Martins, Alfredo
Data de Defesa: 2014
Resumo: O principal motivo para a realização deste trabalho consistiu no desenvolvimento de tecnologia robótica, que permitisse o mergulho e ascenção de grandes profundidades de uma forma eficiente. O trabalho realizado contemplou uma fase inicial de análise e estudo dos sistemas robóticos existentes no mercado, bem como métodos utilizados identificando vantagens e desvantagens em relação ao tipo de veículo pretendido. Seguiu-se uma fase de projeto e estudo mecânico, com o intuito de desenvolver um veículo com variação de lastro através do bombeamento de óleo para um reservatório exterior, para variar o volume total do veículo, variando assim a sua flutuabilidade. Para operar a grande profundidade com AUV’s é conveniente poder efetuar o trajeto up/down de forma eficiente e a variação de lastro apresenta vantagens nesse aspeto. No entanto, contrariamente aos gliders o interesse está na possibilidade de subir e descer na vertical. Para controlar a flutuabilidade e ao mesmo tempo analisar a profundidade do veículo em tempo real, foi necessario o uso de um sistema de processamento central que adquirisse a informação do sensor de pressão e comunicasse com o sistema de variação de lastro, de modo a fazer o controlo de posicionamento vertical desejado. Do ponto de vista tecnológico procurou-se desenvolver e avaliar soluções de variação de volume intermédias entre as dos gliders (poucas gramas) e as dos ROV’s workclass (dezenas ou centenas de kilogramas). Posteriormente, foi desenvolvido um simulador em matlab (Simulink) que reflete o comportamento da descida do veículo, permitindo alterar parâmetros do veículo e analisar os seus resultados práticos, de modo a poder ajustar o veículo real. Nos resultados simulados verificamos o cálculo das velocidades limite atingidas pelo veículo com diferentes coeficientes de atrito, bem como o comportamento da variação de lastro do veículo no seu deslocamento vertical. Sistema de Variação de Lastro para Controlo de Movimento Vertical de Veículo Subaquático Por fim, verificou-se ainda a capacidade de controlo do veículo para uma determinada profundiade, e foi feita a comparação entre estas simulações executadas com parâmetros muito próximos do ensaio real e os respetivos ensaios reais.
The main objective of this research was to develop robotic technology that allow the dive and ascension from great depths in an efficient way. The project included an initial phase of analysis and study of the existing robotic systems in the market, as well as utilized methods, identifying advantages and disadvantages regarding the type of vehicle desired. This was followed by a phase of mechanical study and design in order to develop a vehicle with ballast variation through the pumping of oil to an outer shell, varying the total volume of the vehicle, resulting in the alternation of its buoyancy. To operate at great depth with AUV's it is convenient to be able to make the up / down path efficiently, and the variation of the ballast represents huge advantages in this aspect. However unlike gliders, the interest of this method is on the possibility of getting up and down vertically. To control the buoyancy and simultaneously analyze the depth of the vehicle in real time, it was necessary to use a central processing system that acquires the information from the pressure sensor and communicates with the ballast system, in order to guarantee the control of the vertical positioning desired. From the technological point of view it was aimed to develop and evaluate solutions of middle volume variations between the gliders (few grams) and the ROV's workclass (tens or hundreds of kilograms). Afterwards it was developed a simulator in Matlab (Simulink) which reflects the behavior of the descent of the vehicle, allowing the change of parameters of the vehicle and the examination of its practical results, giving the possibility of adjusting the real vehicle. In the simulated results the calculation of the vehicle speed limits, with different coefficients of friction, were verified, as well as the behavior of the variation of the vehicle’s ballast in its vertical displacement. Finally, the capacity of control of the vehicle for a given water depth was analyzed and the simulations made with parameters closed to the real tests were compared to the real tests.
URI: http://hdl.handle.net/10400.22/5738
Designação: Mestrado em Engenharia Electrotécnica e de Computadores - Sistemas Autónomos
Aparece nas colecções:ISEP - DM – Engenharia Electrotécnica e de Computadores

Ficheiros deste registo:
Ficheiro Descrição TamanhoFormato 
DM_FernandoGomes_2014_MEEC.pdf2,91 MBAdobe PDFVer/Abrir


FacebookTwitterDeliciousLinkedInDiggGoogle BookmarksMySpace
Formato BibTex MendeleyEndnote Degois 

Todos os registos no repositório estão protegidos por leis de copyright, com todos os direitos reservados.