Generación y control de trayectoria para embarcaciones marinas en aguas poco profundas y espacios confinados
El capítulo 1, presenta una introducción y estado del arte del planeamiento y seguimiento de trayectorias en espacios con nados. En el capítulo 2, se presenta el desarrollo completo del modelo matemático general de una embarcación marina, considerando los 6 grados de libertad para posteriormente...
| Autor Principal: | Cáceres Mendoza, Cayetano Juan |
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| Formato: | Tesis de Maestría |
| Idioma: | Español |
| Publicado: |
Pontificia Universidad Católica del Perú
2016
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| Materias: | |
| Acceso en línea: |
http://tesis.pucp.edu.pe/repositorio/handle/123456789/6947 |
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| Sumario: |
El capítulo 1, presenta una introducción y estado del arte del planeamiento y
seguimiento de trayectorias en espacios con nados. En el capítulo 2, se presenta
el desarrollo completo del modelo matemático general de una embarcación marina,
considerando los 6 grados de libertad para posteriormente particularizar este
modelo a un modelo de 3 grados de libertad que es el que se va analizar en esta
tesis.
El propósito del capítulo 3, consiste en realizar el diseño mediante simulación
de un sistema de planeamiento, guía y seguimiento de trayectoria para una embarcaci
ón marina subactuada con dos hélices, a partir del modelo matemático
de barco de 3 grados de libertad, obtenido en el capítulo 2. En este capítulo se
divide en 3 partes, el planeamiento de trayectoria, estrategia de control y síntesis
de planeamiento y seguimiento de trayectoria para embarcaciones marinas en
espacios con nados. En la primera parte, se da a conocer la estrategia utilizada
para realizar el planeamiento de trayectoria partiendo de un espacio determinado
caracterizado por su geometría y obstáculos. Para esta tarea se hace uso del
diagrama de Voronoi, el algoritmo de Dijkstra, y un algoritmo de tal manera
que ltramos algunos puntos para evitar los cambios de dirección innecesarios,
también consideramos una tolerancia de tal manera que la embarcación pueda
circular por lugares estrechos con cierta holgura. En la segunda parte, se presenta
la teoría de control backstepping , que es aplicada para sistemas dinámicos
no lineales, se comenta sus ventajas respecto a la técnica de feedback linearization
. Se muestra el desarrollo de la técnica aplicada al control de embarcaciones
marinas, considerando la dinámica del barco. Se desarrolla el sistema de guía del
barco para lograr el seguimiento de trayectoria, con las consideraciones especiales
que implican controlar un sistema subactuado.
En el capítulo 4, se desarrolla la simulación para dos entornos diferentes,
el primero corresponde a un canal en forma senoidal por el cual el barco se
desplazará, se realizará el planeamiento y control de la ruta, el segundo entorno
corresponde a una aplicación más real, pues se toma como mapa referencia el mar
Báltico, al cual se le aplican las técnicas desarrolladas en esta tesis. |
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