La modelación de dinámicas dedicada a la operación y control de vehículos submarinos
Autores: Jarzbowska, Elbieta; adyynska-Kozdra, Edyta; Kamieniecki, Konrad
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
La modelación de dinámicas dedicada a la operación y control de vehículos submarinos
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Vehículos submarinos
Modelado de dinámica
Propulsado por inercia
Enfoques de Maggi
Boltzmann-Hamel
Masa variable
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 36
Citaciones: Sin citaciones
El artículo aborda la modelización de la dinámica de vehículos submarinos propulsados por inercia, es decir, que pueden moverse en función del cambio de la cantidad de agua en sus tanques de agua y el movimiento de una masa interna, lo que permite maniobras. Los vehículos submarinos de este tipo pueden aplicarse con éxito en misiones de reconocimiento y exploración científica o para monitoreo de la contaminación del agua. Por lo general, los métodos de modelización de la dinámica para ellos se basan en los enfoques Newton-Euler o Lagrange modificados para abarcar la masa variable. La principal motivación de esta investigación es explorar otros métodos de modelización y compararlos con los tradicionalmente utilizados. En este documento se presentan y discuten métodos de modelización basados en los enfoques de Maggi y Boltzmann-Hamel con respecto a su efectividad en la modelización, operación y aplicaciones de control. Las comparaciones resultantes indican que los enfoques tradicionales son suficientes para el análisis de la operación y el rendimiento del vehículo en la realización de tareas simples; sin embargo, se vuelven de aplicación limitada cuando se añade masa variable o restricciones en la dinámica o movimiento del vehículo o se requieren maniobras complejas. En este sentido, los enfoques de Maggi o Boltzmann-Hamel son más efectivos para la modelización de la dinámica. El desarrollo teórico se ilustra con ejemplos de dinámica de vehículos desarrollados utilizando los enfoques que proponemos.
Descripción
El artículo aborda la modelización de la dinámica de vehículos submarinos propulsados por inercia, es decir, que pueden moverse en función del cambio de la cantidad de agua en sus tanques de agua y el movimiento de una masa interna, lo que permite maniobras. Los vehículos submarinos de este tipo pueden aplicarse con éxito en misiones de reconocimiento y exploración científica o para monitoreo de la contaminación del agua. Por lo general, los métodos de modelización de la dinámica para ellos se basan en los enfoques Newton-Euler o Lagrange modificados para abarcar la masa variable. La principal motivación de esta investigación es explorar otros métodos de modelización y compararlos con los tradicionalmente utilizados. En este documento se presentan y discuten métodos de modelización basados en los enfoques de Maggi y Boltzmann-Hamel con respecto a su efectividad en la modelización, operación y aplicaciones de control. Las comparaciones resultantes indican que los enfoques tradicionales son suficientes para el análisis de la operación y el rendimiento del vehículo en la realización de tareas simples; sin embargo, se vuelven de aplicación limitada cuando se añade masa variable o restricciones en la dinámica o movimiento del vehículo o se requieren maniobras complejas. En este sentido, los enfoques de Maggi o Boltzmann-Hamel son más efectivos para la modelización de la dinámica. El desarrollo teórico se ilustra con ejemplos de dinámica de vehículos desarrollados utilizando los enfoques que proponemos.