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dc.contributor.advisorRoa Prada, Sebastiánspa
dc.contributor.advisorGonzález Acevedo, Hernandospa
dc.contributor.authorAldana Afanador, Andrés Felipespa
dc.contributor.authorEsteban Villegas, Helio Sneyderspa
dc.date.accessioned2020-06-26T19:45:25Z
dc.date.available2020-06-26T19:45:25Z
dc.date.issued2018
dc.identifier.urihttp://hdl.handle.net/20.500.12749/1611
dc.description.abstractLos vehículos remotamente operados, ROVs, son dispositivos de gran utilidad que pueden brindar una ayuda importante a los humanos en el desarrollo de exploración en aguas profundas y tareas subacuáticas. Estos vehículos no tripulados requieren la intervención humana para la realización de sus trabajos subacuáticos y tiene la habilidad de cargar múltiples instrumentos, sensores y actuadores de acuerdo con la aplicación. Este proyecto propone el desarrollo de un sistema de control de un ROV que se llevará a cabo en cuatro etapas principales, iniciando por el modelamiento del ROV, donde se obtendrán las ecuaciones diferenciales que rigen el sistema, se desarrollará un análisis por elementos finitos para la obtención de algunos parámetros de hidrodinámica, se obtendrá la representación del sistema por medio de un modelo lineal en espacio de estados, y por último, se realizará el diseño de dos sistemas de control avanzado, que se seleccionarán con base en una búsqueda bibliográfica que permita determinar las estrategias más adecuadas para el sistema. Como resultado final se implementarán los controladores en un ROV subacuático comercial y se realizará la respectiva evaluación de desempeño de los mismos con pruebas reales.spa
dc.description.tableofcontents1. INTRODUCCIÓN ............................................................................................ 14 2. OBJETIVOS ................................................................................................... 17 2.1 OBJETIVO GENERAL ............................................................................. 17 2.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS .................................................................... 17 3 JUSTIFICACIÓN ............................................................................................ 18 4. ANTECEDENTES .......................................................................................... 21 5. ESTADO DEL ARTE ...................................................................................... 22 5.1. MODELADO ............................................................................................. 22 5.2. DISEÑO DE ROV Y SIMULACIÓN CFD .................................................. 24 5.3. DISEÑO DE CONTROLADORES ............................................................ 25 5.4 MODELO DE CORDÓN UMBILICAL....................................................... 27 6. MARCO TEÓRICO ......................................................................................... 29 6.1. COMPONENTES FÍSICOS DE UN ROV .................................................. 29 6.1.1. SISTEMA DE PROPULSIÓN ............................................................. 29 6.1.2. SENSORES ....................................................................................... 32 6.1.3. SISTEMA DE ILUMINACIÓN............................................................. 37 6.2. CLASIFICACIONES DE UN ROV ............................................................ 39 6.2.1. SEGÚN SU ALIMENTACIÓN ............................................................ 40 6.2.2. SEGÚN SU USO ................................................................................ 41 6.3. OPENROV ................................................................................................ 46 6.3.1. ESPECIFICACIONES TÉCNICAS ..................................................... 46 6.3.2. APLICACIONES ACTUALES ............................................................ 47 6.4. DINÁMICA DE FLUIDOS COMPUTACIONAL ........................................ 48 6.4.1. MODELOS DE TURBULENCIA ........................................................ 49 6.4.2. MODELOS RANS .............................................................................. 50 6.4.3. ENMALLADO .................................................................................... 52 6.5. ANÁLISIS MATEMÁTICO DE UN ROV ................................................... 54 6.5.1. FLOTABILIDAD ................................................................................. 54 6.5.2. ESTABILIDAD ................................................................................... 55 6.5.3. CINÉTICA DE UN ROV ..................................................................... 57 6.6. CONTROL DE UN ROV ........................................................................... 59 6.6.1. CONTROLADOR DE MODO DESLIZANTE ..................................... 60 6.6.2. CONTROLADOR LINEAL CUADRÁTICO ........................................ 62 7. METODOLOGÍA ............................................................................................. 65 7.1. PLAN DE PRUEBAS................................................................................ 65 7.1.1. PRUEBAS PARA VALIDACIÓN DE MODELO ................................. 66 7.1.2. PRUEBAS PARA VALIDACIÓN DE CONTROLADORES ............... 67 8. RESULTADOS ESPERADOS ........................................................................ 68 9. CRONOGRAMA ............................................................................................. 69 10. PRESUPUESTO .......................................................................................... 71 11. ENSAMBLE DEL PROTOTIPO ................................................................... 72 12. SIMULACIONES CFD ................................................................................. 77 12.1. SIMPLIFICACIÓN DE LA GEOMETRIA ............................................... 77 12.2. DEFINICIÓN DEL DOMINIO Y CONDICIONES DE FRONTERA ......... 79 12.3. ENMALLADO DEL DOMINIO Y COMPUTO ........................................ 82 12.4. POST PROCESAMIENTO .................................................................... 87 13. MODELADO DEL ROV ............................................................................... 94 13.1 FUERZAS EXTERNAS ......................................................................... 95 13.2 FUERZA DEL CORDÓN UMBILICAL ................................................ 101 13.3 MODELO DE LOS ACTUADORES .................................................... 109 13.4 TEORÍA DE MANIOBRABILIDAD ...................................................... 114 14. CONTROL DEL ROV ................................................................................ 116 15. RESULTADOS .......................................................................................... 123 16. CONCLUSIONES ...................................................................................... 128 16.1 CONCLUSIONES SOBRE EL ENSAMBLAJE ........................................ 128 16.2 CONCLUSIONES SOBRE EL DESARROLLO DE LAS SIMULACIONES CFD .................................................................................................................. 128 16.3 CONCLUSIONES SOBRE EL MODELO ................................................. 129 16.4 CONCLUSIONES SOBRE EL CONTROL ............................................... 130 17. BIBLIOGRAFÍA ......................................................................................... 131spa
dc.format.mimetypeapplication/pdfspa
dc.language.isospaspa
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/2.5/co/*
dc.titleDiseño y validación de un sistema de control de velocidad para un vehículo subacuático remotamente operadospa
dc.title.translatedDesign and validation of a speed control system for a remotely operated underwater vehicleeng
dc.degree.nameIngeniero Mecatrónicospa
dc.coverageBucaramanga (Colombia)spa
dc.publisher.grantorUniversidad Autónoma de Bucaramanga UNABspa
dc.rights.localAbierto (Texto Completo)spa
dc.publisher.facultyFacultad Ingenieríaspa
dc.publisher.programIngeniería Mecatrónicaspa
dc.description.degreelevelPregradospa
dc.type.driverinfo:eu-repo/semantics/bachelorThesis
dc.type.localTrabajo de Gradospa
dc.type.coarhttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1f
dc.subject.keywordsMechatronics
dc.subject.keywordsElectronic control
dc.subject.keywordsUnderwater vehicles
dc.subject.keywordsMechatronic Engineering
dc.subject.keywordsInvestigations
dc.subject.keywordsNew technologies
dc.subject.keywordsRemote control
dc.subject.keywordsUnderwater workseng
dc.subject.keywordsAutopilotseng
dc.subject.keywordsPID controllerseng
dc.identifier.instnameinstname:Universidad Autónoma de Bucaramanga - UNABspa
dc.identifier.reponamereponame:Repositorio Institucional UNABspa
dc.type.hasversioninfo:eu-repo/semantics/acceptedVersion
dc.rights.accessrightsinfo:eu-repo/semantics/openAccessspa
dc.rights.accessrightshttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2spa
dc.relation.referencesAldana Afanador, Andrés Felipe, Esteban Villegas, Helio Sneyder (2018). Diseño y validación de un sistema de control de velocidad para un vehículo subacuático remotamente operado. Bucaramanga (Colombia) : Universidad Autónoma de Bucaramanga UNABspa
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dc.contributor.cvlachttps://scienti.minciencias.gov.co/cvlac/visualizador/generarCurriculoCv.do?cod_rh=0000544655;https://scienti.minciencias.gov.co/cvlac/visualizador/generarCurriculoCv.do?cod_rh=0000295523*
dc.contributor.googlescholarhttps://scholar.google.es/citations?hl=es#user=V8tga0cAAAAJ;https://scholar.google.es/citations?hl=es#user=xXcp5HcAAAAJ*
dc.contributor.orcidhttps://orcid.org/0000-0002-1079-9798*
dc.contributor.scopushttps://www.scopus.com/authid/detail.uri?authorId=55821231500;https://www.scopus.com/authid/detail.uri?authorId=24333336800*
dc.contributor.researchgatehttps://www.researchgate.net/profile/Hernando_Gonzalez3;https://www.researchgate.net/profile/Sebastian_Roa-Prada*
dc.subject.lembMecatrónicaspa
dc.subject.lembControl electrónicospa
dc.subject.lembVehículos subacuáticosspa
dc.subject.lembIngeniería mecatrónicaspa
dc.subject.lembInvestigacionesspa
dc.subject.lembNuevas tecnologíasspa
dc.subject.lembControl remotospa
dc.description.abstractenglishLos vehículos remotamente operados, ROVs, son dispositivos de gran utilidad que pueden brindar una ayuda importante a los humanos en el desarrollo de exploración en aguas profundas y tareas subacuáticas. Estos vehículos no tripulados requieren la intervención humana para la realización de sus trabajos subacuáticos y tiene la habilidad de cargar múltiples instrumentos, sensores y actuadores de acuerdo con la aplicación. Este proyecto propone el desarrollo de un sistema de control de un ROV que se llevará a cabo en cuatro etapas principales, iniciando por el modelamiento del ROV, donde se obtendrán las ecuaciones diferenciales que rigen el sistema, se desarrollará un análisis por elementos finitos para la obtención de algunos parámetros de hidrodinámica, se obtendrá la representación del sistema por medio de un modelo lineal en espacio de estados, y por último, se realizará el diseño de dos sistemas de control avanzado, que se seleccionarán con base en una búsqueda bibliográfica que permita determinar las estrategias más adecuadas para el sistema. Como resultado final se implementarán los controladores en un ROV subacuático comercial y se realizará la respectiva evaluación de desempeño de los mismos con pruebas reales.eng
dc.subject.proposalTrabajos subacuáticosspa
dc.subject.proposalPilotos automáticosspa
dc.subject.proposalControladores PIDspa
dc.type.redcolhttp://purl.org/redcol/resource_type/TP
dc.rights.creativecommonsAtribución-NoComercial-SinDerivadas 2.5 Colombia*


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