DISEÑO DE UN CONTROL PREDICTIVO PARA UN BARCO CON POSICIONAMIENTO DINÁMICO

Abstract

[ES] El posicionamiento dinámico esta constituyendo un sistema esencial integrado en los barcos de hoy en día. Debido a un incremento en la industria petrolera en aguas profundas donde los amarres se convierten en una aplicación poco práctica o imposible en algunos casos. Mantener una posición fija como seguir una ruta deseada esta siendo cada vez mas una aplicación que es crucial ser preciso. Este documento se enfoca en este tipo de aplicaciones y así contribuir a las nuevas maneras de operar por la industria petrolera. Sistemas de posicionamiento dinámico (DP) requieren un conocimiento de la dinámica de un buque así como de sus propulsores y de los actuadores de estos. El control de estos últimos elementos es el principal objetivo de este proyecto. La mayoría de sistemas de control no atiende a la dinámica del sistema de actuadores y no tienen conocimiento de las características del proceso. Este proyecto presenta una solución para el control de asignación a los actuadores de la forma de un controlador MPC, el cual tiene en cuenta la dinámica de los actuadores optimizando una función objetiva.

[EN] Dynamic positioning systems in ships is becoming an essential integrated system in present vessels. Due to an arise in the offshore industry for searching oil in deeper waters where moorings are becoming impractical. Maintaining a fixed position or managing to follow a desired path is an application that more and more is becoming crucial to be precise. This paper focuses on this type of application, to contribute to the modern ways of operation of the offshore industry. DP systems require an understanding of the dynamics of the vessel and the actuators and thrusters involved. A control of these last elements is the main research of this paper. Most control systems normally do not attend to the dynamics of the actuators system and do not have a knowledge of the characteristics of the process. This project presents a solution for a control allocation in the form of a MPC controller that takes in account the dynamics of the actuator system, optimizing an objective function with applied constrains.