ES2992164T3

ES2992164T3 - Método de control de un sistema de propulsión de un vehículo marino y sistema de propulsión

Info

Publication number: ES2992164T3
Application number: ES20733237T
Authority: ES
Inventors: Mika Nuutinen; Wei Ji; Bin Liu; Veli-Pekka Peljo; Winston Garcia-Gabin; Kateryna Mishchenko
Original assignee: ABB Schweiz AG
Current assignee: ABB Schweiz AG
Priority date: 2020-06-11
Filing date: 2020-06-11
Publication date: 2024-12-09
Anticipated expiration: 2040-06-11
Also published as: AU2020452061B2; US12583569B2; EP4164942C0; JP2023530263A; AU2020452061A1; EP4164942A1; KR20230021141A; KR102854062B1; US20230234690A1; CN116096633A; CN121106653A; WO2021249644A1; EP4164942B1

Abstract

Un método para controlar un sistema de propulsión (102) de un vehículo marino (100) mediante un controlador (112), que genera datos sobre un ángulo de cabeceo (γ(θ)) de al menos un ala (108, 108') en función de un campo de estela angularmente variable (W(θ)) que afecta al menos a un ala (108, 108') y un ángulo (θ) de una rotación de la rueda del ala (106, 106'). Un dispositivo de actuador (110) que recibe los datos del controlador (112) establece el al menos un ala (108, 108') en el ángulo de cabeceo (γ(θ)) en función de los datos. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Método de control de un sistema de propulsión de un vehículo marino y sistema de propulsión

Campo

La invención se refiere a un método de control de un sistema de propulsión de un vehículo marino y de un sistema de propulsión.

Antecedentes

Un vehículo marino puede moverse con respecto al agua que lo rodea gracias al empuje de un sistema de propulsión, que incluye una o más ruedas giratorias de láminas con láminas que se pueden controlar individualmente que se extienden verticalmente hacia abajo. Con un control de paso de láminas individual, un sistema de propulsión típico funciona con una eficiencia relativamente alta. La eficiencia se basa en una optimización de un ángulo de inclinación de las láminas utilizando una trayectoria trocoidal, que depende de una función que tiene una excentricidad constante y un ángulo de rotación de la rueda de lámina como argumentos, o una trayectoria descrita por una excentricidad variable y funciones trigonométricas que tienen el ángulo de rotación de la rueda de lámina como argumento. Un sistema de propulsión que comprende una rueda de lámina y al menos una lámina que se puede controlar individualmente y que está unida de manera giratoria a la rueda de lámina, y un método para controlar dicho sistema de propulsión se describe en los documentos US 2015/321740 A1, DE 201 17 451 U1 o CN 107187570 B.

Sin embargo, como la técnica anterior realiza una mera optimización paramétrica, pero no tiene en cuenta adecuadamente las condiciones del mundo real, se obtiene un resultado de coeficientes de modelo optimizados solo para un único punto operativo, como la velocidad o el empuje únicamente. Si se requiere otro punto operativo, es necesario optimizar nuevamente los coeficientes del modelo para obtener el mejor rendimiento. Este es un proceso tedioso y eventualmente se requeriría un mapa numérico para todos los coeficientes del modelo para cubrir todo el rango operativo. En conjunto, un proceso de este tipo es poco práctico o incluso imposible, lo que puede acabar provocando una baja eficiencia y empuje, un desgaste del sistema de propulsión y un elevado consumo de combustible, lo que a su vez puede aumentar la contaminación e incluso los riesgos para la salud. Por lo tanto, una mejora sería bienvenida.

Breve descripción

La presente invención busca proporcionar una mejora en el control.

La invención se define mediante las reivindicaciones independientes. Las realizaciones se definen en las reivindicaciones dependientes.

Lista de figuras

A continuación se describen ejemplos de formas de realización de la presente invención, únicamente a modo de ejemplo, con referencia a las figuras adjuntas, en las que

la Figura 1 ilustra un ejemplo de un vehículo marino;

la Figura 2 ilustra un ejemplo de un sistema de propulsión;

la Figura 3 ilustra un ejemplo de una onda cuadrada suave simétrica y una onda cuadrada suave asimétrica;

la Figura 4 ilustra un ejemplo de una lámina que gira a una velocidad angular en una ubicación arbitraria de la lámina;

la Figura 5 ilustra un ejemplo de posicionamiento de las sondas o sensores computacionales adyacentes a al menos una lámina;

la Figura 6 ilustra un ejemplo de eficiencia de lámina instantánea, un ángulo de ataque objetivo y un ángulo de ataque real;

la Figura 7 ilustra un ejemplo de una trayectoria de ángulo de inclinación de una lámina con respecto a un ángulo de rotación de la rueda de lámina; y

la Figura 8 ilustra un ejemplo de un diagrama de flujo de un método de control.

Descripción de realizaciones

Las siguientes realizaciones son solo ejemplos. Aunque la memoria descriptiva puede hacer referencia a "una" realización en varias ubicaciones, esto no significa necesariamente que cada una de tales referencias sea a la(s) misma(s) realización(es), o que la característica solo sea aplicable a una única realización. Las características individuales de diferentes realizaciones también pueden combinarse para proporcionar otras realizaciones. Además, las palabras "comprendiendo/que comprende(n)" e "incluyendo/que incluye(n)" deberían entenderse como no limitativas de las realizaciones descritas para consistir solo en aquellas características que se han mencionado y tales realizaciones pueden contener también características/estructuras que no se han mencionado específicamente. Se consideran posibles todas las combinaciones de las realizaciones si su combinación no conduce a una contradicción estructural o lógica.

Cabe señalar que, si bien las Figuras ilustran diversas realizaciones, son diagramas simplificados que solo muestran algunas estructuras y/o entidades funcionales. Las conexiones que se muestran en las Figuras pueden referirse a conexiones lógicas o físicas. Es evidente para un experto en la materia que el aparato y/o sistema descrito también puede comprender otras funciones y estructuras distintas de las descritas en las Figuras y el texto. Se debe tener en cuenta que los detalles de algunas funciones, estructuras, y la señalización utilizadas para la medición y/o el control son irrelevantes para la invención real. Por lo tanto, no es necesario analizarlos con más detalle aquí.

La Figura 1 ilustra un ejemplo de un vehículo marino 100 (el vehículo marino solo se muestra parcialmente en la Figura 1) con un sistema de propulsión 102, que comprende dos subsistemas de propulsión 104, 104'. En general, el sistema de propulsión 102 puede comprender uno o más subsistemas de propulsión 104, 104'. Los vehículos marinos pueden incluir buques de transporte y barcos de pasajeros. Los buques de transporte pueden incluir, por ejemplo, buques de carga y contenedores. Además, los vehículos marinos pueden referirse a buques pesqueros, embarcaciones de servicio, como remolcadores y buques de suministro, y buques de guerra. Además, los vehículos marinos pueden utilizarse como transbordadores y submarinos.

Cada uno de los subsistemas de propulsión 104, 104' comprende una rueda de lámina 106, 106'. Cada una de las ruedas de lámina 106, 106' comprende, a su vez, al menos una lámina 108, 108'. Una lámina 108, 108' es una pala que se extiende hacia abajo desde la rueda de lámina 106, 106'. Al menos una de las láminas 108, 108' se puede controlar individualmente y está unida de manera giratoria a la rueda de lámina 106, 106'. Normalmente, todas las láminas 108, 108' se pueden controlar individualmente de manera giratoria con respecto a la(s) rueda(s) de lámina 106, 106'.

Como se ilustra en el ejemplo de la Figura 1, un sistema de motor de rueda 120 puede ser común a una pluralidad de los subsistemas de propulsión 104, 104' a través de una transmisión de potencia mecánica.

La Figura 2 ilustra un ejemplo en el que el sistema de propulsión 102 comprende una rueda de lámina 106. Es decir, el sistema de propulsión 102 puede corresponder a uno de los subsistemas de propulsión 104, 104'. Además, el sistema de propulsión 102 comprende una disposición de actuador 110 y un controlador 112. El controlador 112 puede ser común a todos los subsistemas de propulsión 104, 104' (véase la Figura 1) o el controlador 112 puede comprender un subcontrolador para cada uno de una pluralidad de subsistemas de propulsión 104, 104' (tal posibilidad se ilustra en la Figura 2, aunque el controlador 112 en la Figura 2 también puede ser para una pluralidad de ruedas de lámina).

El controlador 112 comprende uno o más procesadores 114 y una o más memorias 116 que incluyen código de programa de ordenador. La una o más memorias 116 y el código de programa de ordenador hacen que el controlador 112, con el uno o más procesadores 114, forme datos sobre un ángulo de inclinación y(0, t) de al menos una lámina 108 basándose en un ángulo 0 de una rotación de la rueda de lámina 106, a la cual se conecta mecánicamente la al menos una lámina 108, y un campo de estela angularmente variable W, que naturalmente depende también del tiempo y afecta a la al menos una lámina 108, viniendo la dependencia angular del ángulo 0 de la rotación de la rueda de lámina 106. Esto se puede expresar matemáticamente como: Y(0(t)) = J(0(t), W(0(t)) o, de forma más corta,<y>(0) = J(0, W(0)), donde J es una función o una operación que modela el ángulo de inclinación y(0) de la(s) lámina(s) 108, 108', t es el tiempo, y el ángulo 0 de una rotación de la rueda de lámina 106 y W(0(t)), que es el campo de estela temporalmente variable W, son sus argumentos.

El ángulo de inclinación de una lámina y(0) también puede denominarse trayectoria de inclinación de la lámina, porque es una función de un ángulo de rotación 0 de la rueda de lámina y forma una curva (véase la Figura 3). El campo de estela W puede determinarse como un campo de velocidad del agua con respecto al vehículo marino 100. El campo de estela W puede considerarse para referirse a un campo de corrientes de agua laminares o turbulentas. El campo de estela W puede ser causado por la al menos una lámina 108 de la misma o diferente rueda de lámina 106, las una o más láminas 108, 108', y/o un casco del vehículo marino 100. Además, el campo de estela W puede ser causado por corrientes en el agua, corrientes que tienen una fuente diferente del propio vehículo marino 100. Las corrientes en el agua pueden ser generadas por un río, una marea, otro(s) vehículo(s) marino(s) y/o viento(s). Las corrientes en el agua también pueden variar y causar un campo de estela variable W debido a la forma del fondo bajo el agua, aunque esa no sea la fuente de las corrientes. En la técnica anterior, los modelos para controlar el ángulo de inclinacióny(9) no tenían un vínculo directo con la física subyacente. Al incorporar el campo de estela W en el modelo, es posible encontrar un control más realista de cualquier lámina del sistema de propulsión 102.

A continuación, el controlador 112 comunica los datos sobre el ángulo de inclinacióny(9) a la disposición de actuador 110, que fija la al menos una lámina 108 en el ángulo de inclinacióny(9) basándose en los datos formados por el controlador 112. Los datos pueden incluir parámetros para el ángulo de inclinación y/o al menos un valor para el ángulo de inclinación. La disposición de actuador 110 puede comprender una disposición de motor eléctrico AR para cada una de la al menos una lámina 108. La disposición de motor eléctrico AR puede comprender un regulador y un motor eléctrico, que hace girar la lámina a la que está acoplado mecánicamente de acuerdo con el ángulo de inclinacióny(9) del regulador, que recibió los datos sobre el ángulo de inclinacióny(9) del controlador 112. Lo que se explica para la rueda de lámina 106 y las láminas 108 de la Figura 2 se puede aplicar correspondientemente también a la rueda de lámina 106' y las láminas 108' de la Figura 1.

En lugar de un tedioso proceso de varias simulaciones CFD (dinámica de fluidos computacional) por punto operativo y un mapa numérico para todos los coeficientes del modelo, el ángulo de inclinación óptimo puede producir simultáneamente una alta eficiencia y una pequeña fuerza lateral (en comparación con el empuje) en una operación hacia delante. Es decir, ambas cuestiones pueden abordarse conjuntamente. Esta nueva rutina produce un ángulo de inclinación óptimo de una lámina en la estela del barco, a diferencia de las meras optimizaciones paramétricas de la técnica anterior restringidas únicamente a condiciones de aguas abiertas.

El controlador 112 también puede controlar un accionamiento 118 de un sistema de motor de rueda 120. El sistema de motor de rueda 120 puede comprender un motor, que puede comprender un motor eléctrico, un motor de combustión, tal como un motor diésel, un motor de gasolina o un motor de gas, y potencialmente una caja de cambios mecánica. El controlador 112 puede enviar un comando al accionamiento 118 que luego puede controlar una velocidad de rotación y/o una dirección de rotación del motor de rueda 120. El sistema de motor de rueda 120 hace girar la rueda de lámina 106 directamente o a través de la caja de cambios. Sin embargo, este tipo de detalles del sistema de motor de rueda 120 son menos relevantes para la invención real y un experto en la materia está familiarizado con varios sistemas de motor de rueda 120,per se.Por lo tanto, no se analizan con más detalle aquí. Como se ilustra en un ejemplo de la Figura 2, cada uno de los subsistemas de propulsión 104, 104' puede tener su propio sistema de motor de rueda 120.

En una realización, el controlador 112 puede estar conectado con al menos un sensor 122, que mide el campo de estela W en el agua cuando el vehículo marino 100 está operando en el mar, río o lago, por ejemplo. Luego, el al menos un sensor 122 puede comunicar los datos del campo de estela W al controlador 112 de manera cableada o inalámbrica. El al menos un sensor 122 está ubicado adecuadamente con respecto a la al menos una lámina 108 para medir el campo de estela W que afecta a cada una de las al menos una lámina 108 en función del tiempo y la ubicación (véase también la Figura 5 y su descripción). El controlador 112 puede formar una estimación del campo de estela W en y/o adyacente a la al menos una lámina basándose en valores medidos por el al menos un sensor 122.

En una realización, el campo de estela W puede basarse en una simulación de movimientos de agua, alrededor y afectando al menos a una lámina 108, causados por el sistema de propulsión 102 en el agua (véase también la Figura 5 y su descripción). Por lo tanto, el campo de estela W puede basarse en una simulación de movimientos de agua, alrededor y afectando al menos a una lámina 108, causados por una o más láminas 108, 108'.

Como ya se ha explicado, el sistema de propulsión 102 de un vehículo marino 100 puede ser controlado por el controlador 112, que forma los datos sobre el ángulo de inclinacióny(9) de la al menos una lámina 108, 108' basándose en el ángulo 9 de una rotación de la rueda de lámina 106 y el campo de estela temporalmente variable W que afecta al menos a una lámina 108, 108'. Una intensidad del campo de estela W que afecta al menos a una lámina 108, 108' depende de la ubicación, además de la dependencia temporal, y es por eso que el controlador 112 proporciona nuevos datos sobre el ángulo de inclinacióny(9) de forma repetida o continua para ajustar el ángulo de inclinación de la al menos una lámina 108, 108'. El ángulo 9 de una rotación de la rueda de lámina 106 también varía temporalmente cuando la rueda de lámina 106 está girando.

En una realización, el controlador 112 puede formar los datos sobre el ángulo de inclinacióny(9) de la al menos una lámina 108, 108' bajo la influencia del campo de estela W, que es causado al menos en parte por la propulsión del sistema de propulsión 102. El campo de estela W puede haber sido causado por las láminas 108, 108' y/o la rueda de lámina 106, 106'.

En una realización, el controlador 112 puede formar los datos sobre el ángulo de inclinacióny(9) de una lámina bajo la influencia del campo de estela W, que es causado al menos en parte por al menos otra lámina. La al menos otra lámina y la lámina 108, para la que se forman los datos sobre el ángulo de inclinacióny(9), están unidas a la misma rueda de lámina 106 en este ejemplo. Aquí, la al menos otra lámina es una lámina que es diferente de aquella para la que se han formado los datos sobre el ángulo de inclinacióny(8).

En una realización, el controlador 112 puede formar los datos sobre el ángulo de inclinacióny(9) de la al menos una lámina 108 bajo la influencia del campo de estela W, que es causado al menos en parte por un casco del vehículo marino 100. El movimiento del vehículo marino 100 provoca también movimiento de agua, como corrientes o arroyos, alrededor y adyacentes al vehículo marino 100.

En una realización, el controlador 112 puede formar los datos sobre el ángulo de inclinacióny(9) de la al menos una lámina bajo la influencia del campo de estela W, que es causado al menos en parte por el entorno del vehículo marino 100. El entorno puede incluir al menos uno de los siguientes: un río, una marea, al menos otro vehículo marino, viento y/o una forma de fondo bajo el agua. Aunque el viento no causa directamente una parte del campo de estela W, el viento hace que el agua se mueva en forma de corrientes o arroyos que pueden tenerse en cuenta en el campo de estela W.

En una realización, el controlador 112 puede formar los datos sobre el ángulo de inclinacióny(9) para cada una de una pluralidad de láminas 108 que se pueden controlar individualmente y unidas de manera giratoria a la rueda de lámina 106. Es decir, se pueden controlar todas las láminas 108, 108' del sistema de propulsión 102.

En una realización, el controlador 112 puede formar los datos sobre el ángulo de inclinacióny(9) de al menos una lámina 108 bajo la influencia del campo de estela W causado al menos en parte por una pluralidad de subsistemas de propulsión 104, 104' del sistema de propulsión 102, comprendiendo los subsistemas de propulsión 104, 104' láminas 108, 108' unidas a estos, incluyendo la al menos una lámina.

En una realización, el controlador 112 puede formar los datos sobre el ángulo de inclinacióny(9) de al menos una lámina 108 mientras mantiene constante un ángulo de ataque absoluto a de la al menos una lámina 108 dentro de una tolerancia para una longitud de rotación maximizada de la rueda de lámina 106. El término absoluto, que también puede llamarse módulo, se refiere a un valor no negativo del ángulo de ataque a independientemente de su signo. Matemáticamente, el valor absoluto del ángulo de ataque a puede escribirse como |a|. La tolerancia, a su vez, puede ser predeterminada. La tolerancia puede depender alternativa o adicionalmente de una resolución del procesamiento de datos, de ajustes mecánicos y/o de límite(s) mecánico(s) permitido(s) o variación del/de los límite(s). La tolerancia puede ser cualquier combinación de estos o similares, por ejemplo. En una realización, el controlador 112 puede formar los datos sobre el ángulo de inclinacióny(9) de al menos una lámina 108 mientras mantiene el ángulo de ataque a de la al menos una lámina 108 en constantes alternativas para una longitud de rotación maximizada de la rueda de lámina 106, teniendo las constantes signos opuestos. Este ángulo de ataque puede aplicarse al objetivo de onda cuadrada simétrica, por ejemplo. El ángulo de ataque a puede ser una estimación formada por el modelo, o el ángulo de ataque a puede ser un valor medido.

En la técnica anterior, el ángulo de inclinación básico de una lámina se ha descrito mediante una trayectoria trocoidal

, donde atan() es una función inversa de una función tangente,<y>es el ángulo de inclinación de la lámina en relación con el eje x (la dirección de desplazamiento, véase la Figura 3), 9 es el ángulo de rotación de la rueda de lámina medido en sentido antihorario desde el eje x, y r+ es la excentricidad (una constante en este tipo de ejemplo de técnica anterior), utilizada para controlar el ángulo de inclinación de una lámina. Se supone que la rueda de lámina 106, 106' gira en la dirección 9 positiva con una velocidad angular w. Con trayectorias de inclinación de láminas trocoidales se han alcanzado eficiencias computacionales (con CFD) de alrededor de n = 0.8. En otro ejemplo de técnica anterior, el ángulo de inclinación de una lámina tiene una excentricidad variable r+ en función del ángulo de rotación 9 de la rueda de lámina, y encontrando los coeficientes óptimos

, A<1>, A<2>, a<1>y a<2>en una forma funcional asumida

r+ = ro (1 A2cos(0 £*2)) Aisen(20

+ a<1>). Con esta optimización, no se establecieron restricciones para el empuje producido. El ángulo de inclinación avanzado de una lámina de este modelo no sigue la formulación trocoidal, sino que el ángulo de inclinación de la lámina se da directamente como una serie de funciones trigonométricas:

. Las amplitudes Cn y ángulos de fase están optimizados para una mejor eficiencia con un objetivo de empuje determinado. Por lo tanto, este método es más versátil que el anterior para una sola lámina. Sin embargo, ambos métodos de optimización mencionados anteriormente y las optimizaciones de la técnica anterior en general tienen la misma restricción: no existe un vínculo directo con la física subyacente y, por lo tanto, no tienen en cuenta el campo de estela W, que ahora se puede tener en cuenta de la siguiente manera.

Se puede considerar que un perfil de lámina en movimiento transversal con respecto al flujo incidente tiene un único ángulo de ataque a que produce una eficiencia máxima. Por lo tanto, en una realización de este tipo, los datos sobre el ángulo de inclinación y(9) de al menos una lámina 108, 108' se pueden formar mientras se mantiene el ángulo de ataque a de la al menos una lámina 108, 108' cerca de este valor constante óptimo para una longitud de rotación maximizada, de manera que permita que el signo del ángulo se alterne, como se muestra en la Figura 3 para la función objetivo de onda cuadrada suave para el ángulo de ataque a. En una realización, el ángulo de ataque a de la al menos una lámina 108, 108' se mantiene en el valor constante óptimo para una longitud de rotación maximizada. En una realización, el ángulo de ataque a de la al menos una lámina 108, 108' se mantiene dentro de un rango predeterminado a partir del valor constante óptimo para una longitud de rotación maximizada. La maximización de la longitud puede estar incluida en la función del modelo o la maximización puede ser causada por un operador maximizador que realiza la maximización de la función del modelo. La maximización de la longitud de rotación de la rueda de lámina 106, 106' con un ángulo de ataque constante es técnica anterior,per se.

En una realización, el ángulo de ataque a óptimo puede conducir a una eficiencia máxima de hasta n = 0.9 y una disminución gradual con ángulos más pequeños y más altos. Por otra parte, el ángulo de ataque a obviamente no puede ser constante a lo largo de toda la rotación de la lámina (360°) de la rueda de lámina 106, 106' sino que, para producir un empuje positivo, el ángulo de ataque a es positivo mientras la lámina 108, 108' se mueve en la dirección y positiva (el lado delantero) y negativo mientras la lámina 108, 108' se mueve en la dirección y negativa (el lado trasero). Se propone una onda cuadrada suave ssw para la forma base del ángulo de ataque del objetivo aobjetivo:

<a 0bjetivo=>A(1 -ssw) ssw,[1 )

donde ssw es

1

ssw = eos (6 - -sen(20))

. Este perfil con ejemplos de amplitudes A = 14° y B = 1° se presenta en la Figura 3 utilizando la curva discontinua. El uso de esta onda cuadrada suave asimétrica para el ajuste de la fuerza lateral se puede desarrollar en una realización (véase la Figura 6 y la descripción relacionada con esta). La línea continua en la Figura 3 se refiere a un ejemplo de una ssw simétrica, A = 15°, B = 0°.

La Figura 4 ilustra un ejemplo de la lámina 108 girando a una velocidad angular w en una ubicación arbitraria de la lámina expresada en función del ángulo de rotación 0 de la rueda de lámina 106. Los datos sobre el ángulo de inclinación<y>(0) de una lámina 108, 108' se pueden formar de manera que se alcance un ángulo de ataque objetivo a (con la amplitud elegida) lo más cerca posible. Matemáticamente la situación se puede caracterizar de la siguiente manera, por ejemplo:

Vr = Vin - coR

Vr,x = Vx - (oRx = Vx coR*sen(0)

Vr,y - Vy - oRy - Vy - coR*cos(0)

3(0) = atan(Vr,y/Vr,x)

y(0) = p (0 ) - a (0 ) ,

donde atan() es la función tangente inversa (conocida también como función tangente arco), a(0) es un ángulo de ataque, P(0) es un ángulo de velocidad relativa, y(0) es el ángulo de inclinación de una lámina, Vr es una velocidad relativa, Vin es una velocidad de entrada de agua variable espacialmente, es decir, el campo de estela W, wR es una velocidad de lámina, w es una velocidad angular de una rueda de lámina y R es un radio de una rueda de lámina. La velocidad de entrada relativa a la rueda de lámina Vin y la velocidad de rotación de la lámina alrededor de la rueda de láminaswR comprenden la velocidad relativa Vr = Vin -uR hacia la lámina. Téngase en cuenta que se puede suponer que tanto Vin como, por tanto, Vr, varían con el ángulo de rotación de la rueda de lámina0debido al campo de estela externo W del vehículo marino y/o el campo de estela W inducido por las propias láminas. Esta velocidad relativa forma el ángulop(0) con el eje x. Mientras que el ángulo de inclinación de una lámina esY(0), el ángulo de flujo relativo a la lámina, es decir, el ángulo de ataque, se convierte ena(0) =p(0) -y(0),que es igual a la ecuacióny(0)=p(0) -a(0). Escribiendo el ángulo de flujo de velocidad relativap(0) y el ángulo de ataque objetivo (simétrico)a(0), el ángulo de inclinacióny(0)de una lámina 108, 108' puede escribirse como

r t 0) = atan(

tenf selí 2e)) (2A)

o, más convenientemente, escalando los componentes de velocidad relativa por la velocidad de rotación de la rueda de láminauR (escalar es opcional):

7(0) = atan( ísen(20)), (2B)

donde

VX+

y

son las contribuciones o componentes escalados de la velocidad de entrada Vin del campo de estela W en las direcciones del sistema de coordenadas x e y. Las contribuciones del campo de estela W se pueden obtener a través de la velocimetría de imágenes de partículas (PIV) del dispositivo real, por ejemplo.

Aunque la medición con al menos un sensor 122 puede ser posible, el hecho de que no solo se requiera el campo de estela W como función 0, sino que también se requiera exactamente en el mismo instante un ángulo 0 de la rueda de lámina 106, 106', puede hacer que sea un desafío. En una realización, las contribuciones del campo de estela W pueden registrarse a partir de una simulación CFD. Esto se puede lograr colocando una sonda computacional 500 adyacente a una lámina 108, 108', de manera que siga la rotación de la rueda de lámina 106, 106'. En una realización, la sonda computacional no realiza la inclinación de la lámina y puede permanecer estática con respecto a un punto de pivote de la lámina que sigue. En esta realización, el vector que apunta desde el punto de pivote a la sonda es siempre paralelo al eje x. En la Figura 5 se muestra un ejemplo de posicionamiento de las sondas computacionales 500 en diferentes posiciones de la lámina.

Una distancia DD entre una sonda 500 y una lámina correspondiente 108 adyacente a esta puede ser tal que la sonda 500 no esté demasiado cerca de la lámina 108, de modo que la propia lámina perturbe demasiado el flujo adyacente a esta, ni demasiado lejos, de modo que la correlación entre la velocidad del movimiento del agua en la sonda 500 y en la lámina adyacente a esta permanezca alta. En una realización, una distancia adecuada DD puede ser aproximadamente % de longitud de cuerda delante del punto de pivote. De manera más general, el rango de la distancia DD puede ser de aproximadamente 0.5 a aproximadamente 1 longitud de cuerda, por ejemplo. En principio, el campo de estela W debería ser representativo del alcance de la lámina (promedio en la dirección z), pero para simplificar se puede suponer que un único punto aproximadamente en el medio es suficiente. En el caso de que se mida el campo de estela W, el al menos un sensor 122 puede colocarse en una ubicación correspondiente como la sonda computacional 500.

Las contribuciones del campo de estela W pueden tener formas bastante complejas.

En una realización, las contribuciones del campo de estela W pueden iterarse continuamente dentro de la simulación CFD. El sistema de control, particularmente un sistema de control PID (Proporcional Integral Derivativo), requiere una función analítica continua con al menos una derivada continua. Si el campo de estela W se recoge en intervalos de A0 = 1°, es decir, en cada grado de una rotación de 360° de la rueda de lámina 106, 106', a partir de una simulación CFD o de mediciones realizadas por el al menos un sensor 122, se puede utilizar una transformada de Fourier discreta para formar un buen modelo basado en funciones trigonométricas continuas con un total de 360 términos (rotación completa) para cada contribución de estela.

Sin embargo, el hecho de introducir tal cantidad de datos sobre el campo de estela W en el sistema de control de una máquina real puede resultar poco práctico. Además, el campo de estela real W puede no ser similar a la simulación en todos los detalles. Por lo tanto, en una realización, solo se puede conservar un término promedio constante y/o unos pocos términos seno y coseno con la frecuencia más baja de una representación en serie de Fourier de las contribuciones del campo de estela. Por ejemplo, tres términos seno y coseno con la frecuencia más baja pueden ser suficientes. Estas funciones truncadas pueden procesarse luego de acuerdo con la Ecuación (2A) o (2B) en el controlador 112, por ejemplo. Basándose en este tipo de algoritmo, el controlador 112 puede formar los datos sobre el ángulo de inclinación de una lámina en una nueva simulación CFD. Dado que el campo de estela W también depende del ángulo de inclinación de una lámina, esto se puede realizar de forma iterativa en una realización. El proceso iterativo puede realizarse de la siguiente manera:

1) Inicializar el ángulo de inclinación de una lámina en la Ecuación (2B) con

V*

Vv+ = -’ X,<rueda de lámina>

wR

y

Vy+ = 0

2) Obtener solución CFD convergente y registrar real

Vx+

y

v ;

3) Formar representaciones en serie de Fourier conservando la constante y solo unos pocos términos seno y coseno

4) Alimentar representaciones de una serie de Fourier truncada

Vvx+,trunc

y

<t>v</>y<+>,trunc

a la Ecuación (1)

5) Obtener una nueva solución CFD convergente y registrar la nueva real

Vx+

y

Vy+

6) Formar representaciones de una nueva serie de Fourier truncada

Vx+.trunc

y

<V>’ y<+>.trunc

7) Subrelajar para evitar el exceso al promediar con la ronda anterior

<V>vx<+>, trunc

y

vv+y, trunc

8) Regresar al paso 4).

En el paso 7), se debe evitar un cambio demasiado grande, es decir, un exceso, ya que una nueva función de inclinación iterada también cambia la medida

V

y

y un gran exceso ralentizará o incluso impedirá la convergencia de un proceso iterativo. En una realización, solo dos rondas iterativas de los pasos 1) a 8) pueden ser suficientes, porque, más allá de eso, los cambios normalmente se vuelven marginales. En la Figura 6 y su explicación se presenta una comparación de las contribuciones de un campo de estela truncado W con las reales.

En una realización, mientras que el ángulo de ataque a(0) se mantiene constante durante una longitud maximizada alrededor de la rotación de la rueda de lámina 106, 106', y los datos sobre el ángulo de inclinación<y>(0) se iteran a un único punto de diseño (velocidad y RPM), las contribuciones

y

v;

del campo de estela W se pueden fijar en la Ecuación (1), que determina el ángulo de inclinacióny(0) de una lámina 108, 108'. Luego, la trayectoria de inclinación de una lámina se fija independientemente de la velocidad y RPM (rotación por minuto), y la rueda de lámina 106, 106' actúa de manera similar a una hélice de tornillo de inclinación fija (o una rueda de lámina trocoidal con excentricidad constante). Si se supone que la RPM es constante, a velocidades lentas, el ángulo de ataque real a(0) es grande, y se obtiene un empuje alto con una eficiencia reducida. A medida que aumenta la velocidad hacia la velocidad diseñada, el ángulo de ataque real a(0) se aproxima al comportamiento objetivo, y se recupera una alta eficiencia.

Sin embargo, este comportamiento también puede mejorarse en una realización. Descomponer ahora un campo de estela escalado

en una suma

Vx+y = Vx+y,0 Vx; )ind (3)

donde el campo de estela escalado

Vx+y

se expresa como una suma de una contribución no perturbada

vvx+y,0

sin una rueda de lámina 106, 106', que se encuentra con el vehículo marino 100 en situación de autopropulsión, real o simulada, y una contribución extra

V+

vxy,ind

inducida por las láminas 108, 108'.

La contribución no perturbada

<V>vx<+>y,o

del campo de estela está directamente disponible, ya que la velocidad y la RPM no perturbadas se obtienen fácilmente. En una realización, se puede suponer que las velocidades de la contribución dimensional inducida Vxy, ind del campo de estela W son localmente (en cualquier 0 dado) directamente proporcionales a la velocidad de rotación de la rueda wR. Puede ser razonable suponer que la velocidad inducida es, de hecho, proporcional a la velocidad que la induce. Con este supuesto, las contribuciones inducidas escaladas

del campo de estela W son localmente constantes, pero aún variables con respecto al ángulo 0 de una rotación de la rueda de lámina 106:

<v xy,ind =>(Vx+y<->Vx+y,0) digeño = localmente constante. (4]

Esto significa que las contribuciones inducidas escaladas

<V>vx<+>y,ind

del campo de estela W son cíclicamente las mismas para cada rotación alrededor del eje de rotación de la rueda de lámina 106. Por lo tanto, al determinar el campo de estela escalado Va, a la velocidad y RPM de diseño, es posible utilizar las Ecuaciones (3) y (4) para reconstruir una estimación razonable del campo de estela W en cualquier otro punto operativo. La Ecuación (4) es aproximada, pero en general el campo de estela W reconstruido dará una coincidencia cercana al ángulo de ataque objetivo a(0) en un punto operativo arbitrario. Con el campo de estela W reconstruido se puede obtener una alta eficiencia en una amplia gama de puntos operativos.

Si bien el ángulo de ataque a(0) es constante a lo largo de una longitud maximizada de la rotación de la rueda de lámina 106, 106', el ángulo de inclinación de una lámina puede reducir la fuerza lateral. En una realización, es posible modificar el ángulo de ataque objetivo a(0) para ajustar la fuerza lateral a cero o a un valor grande. En una realización, la fuerza lateral se puede ajustar a un valor grande para dirigir el vehículo marino 100 para que gire. Sin embargo, desde la perspectiva de la dirección, puede ser deseable que el sistema de propulsión 102 tenga cero o solo una fuerza lateral débil en una condición hacia delante. Tanto el empuje instantáneo como la fuerza lateral dependen del ángulo de ataque correspondiente a(0). Muy por debajo del ángulo de entrada en pérdida, un ángulo de ataque a(0) mayor aumenta ambos.

Por ejemplo, con un ángulo de ataque constante de ±15°, la fuerza lateral neta es positiva, y al aumentar el ángulo de ataque del lado delantero (alrededor de 0 = 0/360°) o al disminuir el ángulo de ataque del lado trasero (alrededor de 0 = 180°), la fuerza lateral neta positiva disminuirá. Para ello, se puede insertar un ángulo de ataque constante asimétrico, Ecuación (1), en la Ecuación (2A) o (2B) en lugar del ángulo de ataque constante simétrico, y establecer A = 14° y B = 1°, por ejemplo. Se puede obtener una onda cuadrada suave asimétrica con un valor aproximadamente constante de 15° en el lado delantero y -13° en el lado trasero (véase Figura 3). Para compensar la pérdida de empuje debido a un ángulo de ataque más pequeño en el lado trasero, se puede aumentar la velocidad de rotación. Con estos ajustes, se repite el proceso iterativo para obtener un campo de estela W aproximado. Un ejemplo del ángulo de ataque real a(0) resultante con el ángulo de ataque objetivo a(0)objetivo y la eficiencia instantánea de la lámina se presentan en la Figura 6. De nuevo, el ángulo de ataque real a(0) sigue el ángulo de ataque objetivo a(0)objetivo bastante bien, y se mantienen altos niveles de eficiencia. Los resultados de rendimiento se comportan como se esperaba. En este ejemplo de optimización, se aumenta aún más la eficiencia y se reduce la fuerza lateral en comparación con la técnica anterior, pero el empuje se reduce ligeramente. El empuje reducido se puede compensar con un aumento adicional en la velocidad de rotación o ajustando la asimetría un poco hacia abajo, digamos a A = 14.1 y B = 0.9°. Las cifras de rendimiento central de este caso de ángulo de ataque constante asimétrico de 15°/-13° se enumeran en la Tabla 1. Como referencia, las cifras de rendimiento correspondientes del caso de ángulo de ataque constante simétrico de 15°/-15° se enumeran en la Tabla 2.

TABLA 1. Rendimiento de un ejemplo de ángulo de ataque constante asimétrico (+15°/-13°)

En las Tablas 1 y 2, P denota potencia, Fx y Fy son fuerzas en direcciones de los ejes ortogonales x e y, n denota eficiencia del sistema de propulsión, D denota un diámetro de la rueda de lámina, RPM denota rotaciones por minuto de la rueda de lámina y denota a el ángulo de ataque.

Tabla 2. Rendimiento del caso de trayectoria de inclinación de lámina con ángulo de ataque constante (±15°)

Al optimizar el ángulo de inclinación y(8) con el campo de estela W se obtiene tanto una alta eficiencia como una pequeña fuerza lateral cuando se propaga hacia delante.

La inclusión del campo de estela W local y variable permite alcanzar incluso una eficiencia muy alta, del orden del 85 %. Además de una formulación de ángulo de ataque constante, es posible lograr niveles de eficiencia similares expresando la función de inclinación y(9) como una serie de funciones periódicas y optimizando los coeficientes utilizando el campo de estela W local y variable como entrada para la optimización. De esta manera, la física subyacente se puede vincular con la optimización de manera más amplia, lo que a su vez permite alcanzar una alta eficiencia de manera más general.

Como ejemplo de la optimización del ángulo de inclinación y(9), se puede expresar en forma matemática de la siguiente manera. Denotar los parámetros de la función de inclinación por X = (X1 , ..., X<n>), que pueden considerarse los datos relacionados con el ángulo de inclinación, una función objetivo por E, y funciones de restricción por C. Los parámetros X, función objetivo E y función de restricción C pueden considerarse vectores cuando el controlador 112 ejecuta el algoritmo. El problema de optimización puede describirse de la siguiente manera:

La función del objeto se maximiza u optimiza utilizando el operador Max, Max E(X). La función de restricción está sujeta a limitaciones, Cu > C (X) > C<l>, donde Cy C<l>son el/los límite(s) superior e inferior para C, respectivamente.

Los parámetros de la función de inclinación pueden tener límites: X<l>< X < X, donde X<l>y Xson los límites inferior y superior para X, respectivamente.

Aquí la función objetivo E y la función de restricción C se relacionan con las variables de rendimiento de la rueda de lámina, como el empuje, la fuerza lateral y la eficiencia, por ejemplo. El objetivo de optimización puede maximizar la eficiencia (E) con restricción sobre el empuje (C); o maximizar el empuje (E) con una eficiencia (C) mayor que un valor establecido.

El ángulo de inclinación<y>(9) se puede calcular a partir de los parámetros de la función de inclinación X:<y>(9) = f(X), donde f(X) es una función periódica de la posición angular 9 conkderivadas continuas, dondek> 2 para tener una curva suave y evitar cambios rápidos en la orientación de la pala considerando los límites de momento del motor de la pala. La función periódica f(X) podría expresarse utilizando al menos una funciónspline,por ejemplo. Las funcionessplineson funciones que pueden definirse mediante polinomios de manera fragmentada. La función periódica f(X) podría incluir al menos una función elemental que sea derivable al menos dos veces, por ejemplo.

Cuando se incluye un campo de estela W en la optimización, el problema de optimización se puede realizar de la siguiente manera. La función del objeto E se maximiza u optimiza utilizando el operador Max, Max E(X, W). La función de restricción está sujeta a limitaciones, C> C (X) > C<l>, donde Cy C<l>son el/los límite(s) superior e inferior para C, respectivamente, C> C (X) > C<l>, donde Cy C<l>son el/los límite(s) superior e inferior para C, respectivamente. Los límites de los parámetros de la función de inclinación dependen de la aplicación y las condiciones operativas eventuales. Por ejemplo, para una operación de tipo trocoidal normal, se debe evitar que el ángulo de ataque derivado esté en un modo de entrada en pérdida.

En una realización, el controlador 112 puede formar los datos sobre el ángulo de inclinacióny(0) optimizando una eficiencia y/o un empuje de un modelo formado por un conjunto de funciones periódicas continuas de segundo orden del ángulo de inclinacióny(0), presentando un ángulo de ataque a y el campo de estela W como sus argumentos con o sin una demanda operativa y/o una restricción. La función periódica continua de segundo orden se refiere a una función que tiene la primera y la segunda derivada.

En una realización, el controlador 112 puede formar los datos sobre el ángulo de inclinacióny(0) maximizando una eficiencia y/o un empuje de un modelo formado por un conjunto de funciones periódicas continuas de segundo orden del ángulo de inclinacióny(8).

En una realización, el controlador 112 puede recibir o tener disponibles datos sobre una ubicación del vehículo marino 100, otros vehículos marinos, condiciones del viento, y/o marea, por ejemplo, y el controlador 112 puede utilizar los datos recibidos en la formación del ángulo de inclinacióny(9). Los datos sobre la ubicación pueden incluir información sobre corrientes, que son causadas por un río o ríos cercanos a la ubicación, y/o un mapa del fondo en la ubicación, y el controlador 112 puede estimar el campo de estela W basándose en al menos uno de estos. El controlador 112 puede estimar, adicional o alternativamente, el campo de estela W basándose en las condiciones del viento y/o de la marea.

Al formar el ángulo de inclinacióny(0) de la manera explicada anteriormente, el ángulo de inclinacióny(0) se vuelve poco convencional y se puede lograr un rendimiento hidrodinámico óptimo. La Figura 7 ilustra un ejemplo de una trayectoria de ángulo de inclinación de una lámina con respecto a un ángulo de rotación de la rueda de lámina en una escala arbitraria, pero común. El eje x representa el ángulo de rotación 0 de la rueda de lámina y el eje y representa el ángulo de inclinacióny. Se puede observar que el nuevo enfoque explicado en este documento puede dar como resultado una trayectoria diferente a la de una trayectoria de inclinación de lámina cicloidal que es convencional.

La Figura 8 es un diagrama de flujo del método de control. En el paso 800, se forman datos sobre un ángulo de inclinacióny(0) de al menos una lámina 108, 108', que se puede controlar individualmente y de manera giratoria unida a una rueda de lámina 106, 106', basándose en un campo de estela angularmente variable W(0) que afecta a la al menos una lámina 108, 108' y un ángulo 0 de una rotación de la rueda de lámina 106, 106' es formado por un controlador 112. En el paso 802, la al menos una lámina 108, 108' se ajusta en el ángulo de inclinacióny(0) basándose en los datos mediante una disposición de actuador 110 que recibe los datos del controlador 112.

El método que se muestra en la Figura 7 puede implementarse como una solución de circuito lógico o un programa de ordenador. El programa de ordenador puede colocarse en un medio de distribución de programas de ordenador para su distribución. El medio de distribución de programas de ordenador es legible por un dispositivo de procesamiento de datos, y codifica los comandos del programa de ordenador, realiza las mediciones y, opcionalmente, controla los procesos basándose en las mediciones.

El programa de ordenador puede distribuirse utilizando un medio de distribución que puede ser cualquier medio legible por el controlador. El medio puede ser un medio de almacenamiento de programas, una memoria, un paquete de distribución de software o un paquete de software comprimido. En algunos casos, la distribución puede realizarse utilizando al menos uno de los siguientes: una señal de comunicación de campo cercano, una señal de corta distancia, y una señal de telecomunicaciones.

Las mejoras y beneficios de la formación del ángulo de inclinación de la trayectoria de la lámina en función del campo de estela W pueden ser los siguientes. Durante la formación del ángulo de inclinación, el ángulo de ataque puede mantenerse constante o en un rango constante durante una longitud maximizada de la rotación de la rueda de lámina.

1) Altas ganancias de eficiencia hasta n = 0.85;

2) El enlace directo con la física (el campo de estela) permite la utilización de parámetros del punto de diseño en todo el rango operativo, a diferencia de las trayectorias de inclinación optimizadas paramétricamente;

3) El rendimiento óptimo de las trayectorias optimizadas paramétricamente está restringido a las condiciones de aguas abiertas, mientras que el ángulo constante de la trayectoria de acoplamiento se vuelve óptimo con el vehículo marino cuando el campo de estela utilizado se registra a partir de una simulación o medición de CFD;

4) Capacidad de ajustar la fuerza lateral a cero sin pérdida de eficiencia (con el ángulo de ataque asimétrico aobjetivo) en una operación hacia delante;

5) Evitar pérdidas de empuje y eficiencia inducidas por separación de flujo/entrada en pérdida (el ángulo de ataque está controlado);

6) Un modo de "alto empuje" se obtiene simplemente aumentando la amplitud del ángulo de ataque aobjetivo (no sobre el ángulo de entrada en pérdida).

Será obvio para un experto en la materia que, a medida que avanza la tecnología, el concepto inventivo puede implementarse de diversas formas. La invención y sus realizaciones no se limitan a las realizaciones de ejemplo descritas anteriormente, sino que pueden variar dentro del alcance de las reivindicaciones.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Un método de control de un sistema de propulsión (102) de un vehículo marino (100), caracterizado por formar (800), mediante un controlador (112), datos sobre un ángulo de inclinación (y(0)) de al menos una lámina (108, 108'), que se puede controlar individualmente y unida de manera giratoria a una rueda de lámina (106, 106'), basándose en un campo de estela angularmente variable (W(0)) que afecta a la al menos una lámina (108, 108') y un ángulo (0) de una rotación de la rueda de lámina (106, 106'); y

ajustar (802), mediante una disposición de actuador (110) que recibe los datos del controlador (112), la al menos una lámina (108, 108') en el ángulo de inclinación (y(0)) basándose en los datos.

2. El método según la reivindicación 1, caracterizado por formar los datos sobre el ángulo de inclinación (y(0)) de la al menos una lámina (108, 108') bajo la influencia del campo de estela (W), que es causado por la propulsión del sistema de propulsión (102).

3. El método según la reivindicación 2, caracterizado por formar los datos sobre el ángulo de inclinación (y(0)) de una lámina de la al menos una lámina (108) bajo la influencia del campo de estela (W), que es causado por al menos otra lámina (108), que es diferente de la lámina para la que se forman los datos sobre el ángulo de inclinación, estando unida la al menos una lámina (108) a la rueda de lámina (106) a la que también está unida la lámina para la que se forman los datos sobre el ángulo de inclinación.

4. El método según la reivindicación 1, caracterizado por formar los datos sobre el ángulo de inclinación (y(0)) de la al menos una lámina (108) bajo la influencia del campo de estela (W), que es causado por un casco del vehículo marino (100).

5. El método según la reivindicación 1, caracterizado por formar los datos sobre el ángulo de inclinación (y(0)) de la al menos una lámina (108) bajo la influencia del campo de estela (W), que es causado por el entorno del vehículo marino (100).

6. El método según la reivindicación 1, caracterizado por formar los datos sobre el ángulo de inclinación (y(0)) para cada una de una pluralidad de láminas (108) que se pueden controlar individualmente y unidas de manera giratoria con la rueda de lámina (106).

7. El método según la reivindicación 1, caracterizado por formar los datos sobre el ángulo de inclinación (y(0)) de la al menos una lámina (108, 108') bajo la influencia del campo de estela (W) causado por una pluralidad de subsistemas de propulsión (104, 104') del sistema de propulsión (102), comprendiendo los subsistemas de propulsión (104, 104') láminas (108, 108') unidas a estos incluyendo la al menos una lámina (108, 108').

8. El método según la reivindicación 1, caracterizado por que el campo de estela (W) se basa en una simulación del sistema de propulsión (102) en el agua.

9. El método según la reivindicación 1, caracterizado por medir el campo de estela (W) con al menos un sensor (122) cuando el vehículo marino (100) está en el agua, y comunicar datos sobre el campo de estela (W) al controlador (112).

10. El método según la reivindicación 1, caracterizado por formar los datos sobre el ángulo de inclinación (y(0)) de la al menos una lámina (108, 108') mientras se mantiene constante un ángulo de ataque absoluto (a) de la al menos una lámina (108, 108') dentro de una tolerancia para una longitud de rotación maximizada de la rueda de lámina (106, 106').

11. El método según la reivindicación 1 o 10, caracterizado por formar los datos sobre el ángulo de inclinación (y(0)) de la al menos una lámina (108, 108') mientras se mantiene un ángulo de ataque (a) de la al menos una lámina (108, 108') en dos constantes alternativas dentro de una tolerancia para una longitud de rotación maximizada de la rueda de lámina (106, 106'), teniendo las constantes signos opuestos.

12. El método según la reivindicación 1, caracterizado por descomponer un campo de estela escalado en una suma de una contribución no perturbada () y una contribución adicional inducida por las láminas (108, 108');

establecer la contribución escalada inducida causada por cada lámina (108, 108') constante; y

determinar una aproximación del campo de estela (W) basándose en la contribución escalada inducida que es localmente constante.

13. El método según la reivindicación 1, caracterizado por formar los datos sobre el ángulo de inclinación (y(0)) optimizando una eficiencia y/o un empuje de un modelo formado por un conjunto de funciones periódicas continuas de segundo orden del ángulo de inclinación (y(0)), ángulo de ataque (a) y el campo de estela (W) con o sin una demanda operativa y/o una restricción.

14. Un sistema de propulsión (102) de un vehículo marino (100), en donde el sistema de propulsión (102) comprende una rueda de lámina (106, 106'), al menos una lámina (108, 108'), que puede controlarse individualmente y está unida de manera giratoria con la rueda de lámina (106, 106'), una disposición de actuador (110) y un controlador (112);

comprendiendo el controlador (112) uno o más procesadores (114) y una o más memorias (116) que incluyen código de programa de ordenador; caracterizado por que la una o más memorias (116) y el código de programa de ordenador están configurados para, con el uno o más procesadores (114), hacer que al menos el controlador (112) forme datos sobre un ángulo de inclinación (y(0)) de al menos una lámina (108, 108') basándose en un ángulo (0) de una rotación de la rueda de lámina (106, 106') y un campo de estela angularmente variable (W(0)) que afecta a la al menos una lámina (108, 108'), y comunique los datos sobre el ángulo de inclinación (y(0)) a la disposición de actuador (110), que está configurada para establecer la al menos una lámina (108, 108') en el ángulo de inclinación (y(0)) basándose en los datos.

15. Un vehículo marino (100), caracterizado por que el vehículo marino (100) comprende el sistema de propulsión según la reivindicación 14.