Abstract:
Esta dissertação aborda o problema da absorção activa de ondas hidráulicas
reflectidas em canal.
Para resolver problemas de engenharia costeira é comum os laboratórios de
hidráulica marítima recorrerem a ensaios experimentais em modelos físicos. Um dos
problemas associados à modelação física de ondas hidráulicas em canal é a presença de
ondas re-refletidas. Na natureza o mar constitui uma fronteira aberta que dissipa as
ondas reflectidas pela costa, em canal essas ondas reflectidas podem gerar ondas rereflectidas
quando incidem na pá do gerador de ondas e se propagam novamente para as
estruturas em ensaio.
O problema da re-reflexão pode ser mitigado recorrendo à absorção activa, isto
é, utilizando em simultâneo o gerador para gerar a onda pretendida e uma onda que
cancela a onda re-reflectida. Neste sentido, são estudados e implementados modelos de
absorção activa de ondas, utilizando o projecto de filtros digitais não-recursivos. Os
filtros processam os sinais provenientes de duas sondas de condutância e sintetizam um
sinal que, adicionado ao sinal de referência para o gerador, dá origem ao cancelamento
das ondas re-reflectidas.
Parte importante do trabalho foi a implementação de um método de absorção
activa de ondas, o que requereu a remodelação de uma instalação existente. Para este
efeito foi instalado um sistema de geração de ondas hidráulicas com accionamento por
motor síncrono de magnetos permanentes controlado em posição, bem como um
sistema de aquisição de sinal com capacidade de controlo em tempo real. Foi necessária
uma cuidada modelação e identificação da instalação bem como uma adequação do
método à dinâmica do actuador e às características específicas do Canal. Entre outras
contribuições acham-se o pré-processamento dos sinais de comando, correcções
adicionais nos filtros FIR e o desenvolvimento de um simulador para testes preliminares
do sistema de controlo. Os resultados indicam que, com uma boa calibração e um
controlo adequado, é possível com este método implementado absorver ondas rerefletidas
em cerca de 70%.
