| Summary: | Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Mecânica, 2016. === Submitted by Albânia Cézar de Melo (albania@bce.unb.br) on 2016-09-09T15:29:50Z
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2016_RafaelDomeniciPereiraSimões.pdf: 1335034 bytes, checksum: 2cb294116168e0b133c443517a1fcd1b (MD5) === Atualmente, a instalação submarina se tornou um tópico principal na indústria de petróleo offshore. Um dos desafios da instalação de equipamentos submarinos é o preciso posicionamento do equipamento no local desejado no leito marinho. No entanto, esse procedimento ainda é comumente realizado de forma manual por um operador. O operador desloca a embarcação de superfície considerando as imagens do equipamento submarino produzidas por um veículo operado remotamente. Sendo assim, esta operação torna-se totalmente dependente da experiência e habilidade do operador. Outra limitação é que esta operação só pode ser realizada na presença de boas condições climáticas e de visibilidade submarina. O presente manuscrito apresenta o desenvolvimento de um sistema de controle de trajetória para o posicionamento do equipamento submarino. O desenvolvimento deste trabalho se dará em duas etapas. Na primeira etapa, será apresentado um planejamento de trajetória para o sistema de posicionamento dinâmico (DP) da plataforma. Esse planejamento de trajetória consiste na obtenção antecipada da trajetória necessária para o sistema DP, de modo que o equipamento submarino seja deslocado de sua posição inicial até o local desejado de instalação, sem apresentar oscilação na posição final. Esse planejamento de trajetória será realizado por meio da solução analítica da equação simplificada do movimento do riser e será feito considerando a situação ideal, na qual não há perturbações externas não modeladas. Na segunda etapa deste trabalho, será apresentado o desenvolvimento de um sistema de controle para permitir a tarefa de acompanhamento de trajetória, ou seja, será desenvolvido um controlador para garantir que o equipamento submarino, de fato, siga corretamente a trajetória desejada mesmo na presença de perturbações externas não modeladas na equação governante. Assim, a instalação do equipamento submarino poderá ser realizada sem a interferência direta do operador. Este processo automatizado tende, também, a aumentar a confiabilidade e a eficiência da operação, reduzindo o seu tempo total e os riscos de dano ao equipamento submarino. _________________________________________________________________________________________________ ABSTRACT === Nowadays, the subsea installation became a main topic in the offshore oil industry. One of the challenges of subsea equipment installation is the precise positioning of the equipment in the desired location on the seabed. However, this procedure is still commonly performed manually by an operator. The operator displaces the surface vessel considering the images of the subsea equipment produced by a remotely operated vehicle. Therefore, this operation becomes totally dependent on the experience and skill of the operator. Another limitation is that this operation can only be done in the presence of good weather and underwater visibility. This manuscript presents the development of a trajectory control system to the positioning of the subsea equipment. The development of this work will be done in two stages. In the first stage, will be presented a motion planning for the dynamic positioning (DP) system of the platform. This motion planning consists in the early obtaining of the trajectory needed for the DP system, so that the subsea equipment is displaced from its initial position to the desired installation point, without presenting oscillation in the final position. This motion planning will be done through the analytical solution of the simplified equation of motion of the riser and will be done considering the ideal situation, in which there is no external disturbances not modeled. In the second stage of this work, will be presented the development of a control system to allow the tracking trajectory task, that is, a controller will be developed to ensure that the subsea equipment, in fact, properly follow the desired trajectory even in the presence of external disturbances not modeled in the governing equation. Thus, the installation of the subsea equipment may be carried out without the direct interference of the operator. This automated process also tends to increase the reliability and the efficiency of the operation, reducing the total time and the risk of damage to the subsea equipment.
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