Controle por planejamento e rastreamento de trajetória para risers marinhos verticais

Abstract

Este trabalho apresenta o desenvolvimento de sistemas de controle para o posicionamento de estruturas subsea tubulares, chamadas de risers. Esse tipo de operação consiste em conectar o fundo do riser à cabeça de poço, através da movimentação do topo da estrutura, que está ligado a uma plataforma o shore. Risers são sistemas de parâmetros distribuidos e, dessa forma, são modelados por equações diferenciais parciais. A estratégia desenvolvida para o planejamento de trajetória utiliza uma decomposição modal e redução de ordem do sistema, assim como sua propriedade de planicidade. Para a convergência do erro de trajetória através de realimentação dinâmica, dois métodos diferentes foram utilizados: o primeiro se baseia na teoria de estabilidade de Lyapunov e o segundo, em uma sequência da análise da propriedade de planicidade. Simulações numéricas são apresentadas para validação dos controladores propostos e análise do desempenho dos mesmos quando perturbações externas estão presentes.