Este trabalho trata do desenvolvimento de um gerador e absorvedor dinâmico de ondas para ensaios com modelos de estruturas oceânicas em escala reduzida, em tanques que simulam as condições de operação encontradas no mar. Propõe-se um procedimento para o projeto de geradores absorvedores ativos de ondas do tipo placa basculante. O procedimento desenvolvido é aplicado ao projeto de um protótipo com quatro módulos geradores de ondas. O protótipo resultante foi instalado no laboratório do Departamento de Engenharia Naval e Oceânica a fim de ser utilizado pela Escola Politécnica da Universidade de São Paulo no estudo de algoritmos de geração e absorção de ondas. Para a medição de altura de onda, foi desenvolvido um sensor por ultra-som utilizando a técnica de pulso-eco e uma guia de ondas. O sensor, fixado junto ao batedor de ondas, é utilizado para a realimentação do controlador de absorção de ondas. Foram realizados ensaios para sua caracterização e comparação com um sensor capacitivo. Nesses ensaios, o sensor por ultra-som apresentou melhor linearidade e resposta dinâmica do que o sensor capacitivo, além de não necessitar de calibração antes de cada ensaio. Foram realizados ensaios com ondas regulares para a avaliação do desempenho do gerador de ondas e para o levantamento das funções de transferência do motor, da onda progressiva longe do atuador H/S e da onda próxima ao atuador H0/S que considera as ondas evanescentes. Os resultados experimentais apresentaram uma boa concordância com o modelo teórico. / This work aims at the development of a wave generator and dynamic absorber to perform tests with models of oceanic structures in reduced scale, in tanks that simulate operating conditions found in the sea. It is proposed a procedure to design absorbing wavemakers of the flap type. The developed procedure is then applied for the construction of an prototype with four wave generator modules. The prototype was installed in the laboratory of the Naval Architecture and Ocean Engineering Departament, to be used by the Polytechnical School of University of São Paulo in the study of wave absorption algorithms. In order to measure wave heights, it was developed a wave height sensor based on ultrasound, applying the pulse-echo technique and a waveguide. This sensor, attached to the flap of the wave generator, is used as part of the feedback system of the wave absorption controller. Tests for its characterization and comparison with a capacitive sensor had been carried out. In those tests, the ultrasonic sensor had presented a better linearity and dynamic response then the capacitive sensor, moreover it does not need calibration before each test. Tests with regular waves had been carried out for the evaluation of the performance of the wave generator and the determination of the transfer functions of the servomotors, of the progressive wave far of the actuator H/S and the wave next to the actuator H0/S that considers the evanescentes waves. The experimental results had presented a good agreement with the theoretical model.

Este trabalho trata do desenvolvimento de um simulador simplificado para auxiliar no estudo da geração de ondas regulares em tanques de provas dotados de geradores segmentados, com foco em estudos sobre o Calibrador Hidrodinâmico, tanque de provas inaugurado na Universidade de São Paulo no ano de 2010. Este simulador simplificado utiliza fontes de onda pontuais para representar cada gerador e tem como sua principal vantagem, a economia de tempo em comparação a análises do problema de contorno potencial realizadas no domínio da freqüência utilizando, por exemplo, o método dos elementos de contorno. A verificação da validade da ferramenta desenvolvida foi feita através de comparações do caso bidimensional com ensaios realizados em um canal de ondas e, no caso tridimensional, com resultados fornecidos pelo programa Wamit, o qual resolve o problema de contorno potencial. Nestas comparações, o simulador demonstrou seu potencial, atingindo bons resultados. Uma vez validada, a ferramenta foi utilizada para analisar três diferentes configurações de operação do Calibrador Hidrodinâmico que podem vir a ser implementadas no futuro. As análises mostram que nenhuma das configurações é a melhor para todas as combinações de períodos e direções de propagação nas quais o tanque pode operar e podem servir como base para a definição de um procedimento de operação que vise garantir maior flexibilidade na utilização do tanque de provas mantendo a qualidade do campo de ondas gerado para os ensaios. / This work aims the development of a simplified simulator to assist the study about regular waves generation in test tanks equipped with segmented type wavemakers, focusing on the study about the Calibrador Hidrodinâmico (Hydrodynamics Calibrator), test tank inaugurated in 2010 at University of São Paulo. This simplified simulator uses punctual wave sources to represents each wavemaker end its main advantage is the computational time economy in comparison with analysis of the potential boundary problem made on frequency domain using, as example, the boundary elements method (BEM). To verify the developed tool validity, comparisons with bi-dimensional wave generation tests carried out on a flume were made. In three dimensional case, the comparisons were made with results provided by the program Wamit, which one solves the potential boundary problem. In all comparisons the results achieved were very good. Once proved the validity of simulator results, it was applied to analyze three different operational configurations of the Calibrador Hidrodinâmico, which can be implemented in future. The analysis showed that there is not a configuration with best results for all periods and propagation angles inside the tank operational limits and these results can be used to define a operation procedure that aims to ensure more flexibility on wavemakers operation to obtain the best possible wave field quality for all periods and propagation angles.

Este trabalho trata do desenvolvimento de um gerador e absorvedor dinâmico de ondas para ensaios com modelos de estruturas oceânicas em escala reduzida, em tanques que simulam as condições de operação encontradas no mar. Propõe-se um procedimento para o projeto de geradores absorvedores ativos de ondas do tipo placa basculante. O procedimento desenvolvido é aplicado ao projeto de um protótipo com quatro módulos geradores de ondas. O protótipo resultante foi instalado no laboratório do Departamento de Engenharia Naval e Oceânica a fim de ser utilizado pela Escola Politécnica da Universidade de São Paulo no estudo de algoritmos de geração e absorção de ondas. Para a medição de altura de onda, foi desenvolvido um sensor por ultra-som utilizando a técnica de pulso-eco e uma guia de ondas. O sensor, fixado junto ao batedor de ondas, é utilizado para a realimentação do controlador de absorção de ondas. Foram realizados ensaios para sua caracterização e comparação com um sensor capacitivo. Nesses ensaios, o sensor por ultra-som apresentou melhor linearidade e resposta dinâmica do que o sensor capacitivo, além de não necessitar de calibração antes de cada ensaio. Foram realizados ensaios com ondas regulares para a avaliação do desempenho do gerador de ondas e para o levantamento das funções de transferência do motor, da onda progressiva longe do atuador H/S e da onda próxima ao atuador H0/S que considera as ondas evanescentes. Os resultados experimentais apresentaram uma boa concordância com o modelo teórico. / This work aims at the development of a wave generator and dynamic absorber to perform tests with models of oceanic structures in reduced scale, in tanks that simulate operating conditions found in the sea. It is proposed a procedure to design absorbing wavemakers of the flap type. The developed procedure is then applied for the construction of an prototype with four wave generator modules. The prototype was installed in the laboratory of the Naval Architecture and Ocean Engineering Departament, to be used by the Polytechnical School of University of São Paulo in the study of wave absorption algorithms. In order to measure wave heights, it was developed a wave height sensor based on ultrasound, applying the pulse-echo technique and a waveguide. This sensor, attached to the flap of the wave generator, is used as part of the feedback system of the wave absorption controller. Tests for its characterization and comparison with a capacitive sensor had been carried out. In those tests, the ultrasonic sensor had presented a better linearity and dynamic response then the capacitive sensor, moreover it does not need calibration before each test. Tests with regular waves had been carried out for the evaluation of the performance of the wave generator and the determination of the transfer functions of the servomotors, of the progressive wave far of the actuator H/S and the wave next to the actuator H0/S that considers the evanescentes waves. The experimental results had presented a good agreement with the theoretical model.

Este trabalho trata do desenvolvimento de um simulador simplificado para auxiliar no estudo da geração de ondas regulares em tanques de provas dotados de geradores segmentados, com foco em estudos sobre o Calibrador Hidrodinâmico, tanque de provas inaugurado na Universidade de São Paulo no ano de 2010. Este simulador simplificado utiliza fontes de onda pontuais para representar cada gerador e tem como sua principal vantagem, a economia de tempo em comparação a análises do problema de contorno potencial realizadas no domínio da freqüência utilizando, por exemplo, o método dos elementos de contorno. A verificação da validade da ferramenta desenvolvida foi feita através de comparações do caso bidimensional com ensaios realizados em um canal de ondas e, no caso tridimensional, com resultados fornecidos pelo programa Wamit, o qual resolve o problema de contorno potencial. Nestas comparações, o simulador demonstrou seu potencial, atingindo bons resultados. Uma vez validada, a ferramenta foi utilizada para analisar três diferentes configurações de operação do Calibrador Hidrodinâmico que podem vir a ser implementadas no futuro. As análises mostram que nenhuma das configurações é a melhor para todas as combinações de períodos e direções de propagação nas quais o tanque pode operar e podem servir como base para a definição de um procedimento de operação que vise garantir maior flexibilidade na utilização do tanque de provas mantendo a qualidade do campo de ondas gerado para os ensaios. / This work aims the development of a simplified simulator to assist the study about regular waves generation in test tanks equipped with segmented type wavemakers, focusing on the study about the Calibrador Hidrodinâmico (Hydrodynamics Calibrator), test tank inaugurated in 2010 at University of São Paulo. This simplified simulator uses punctual wave sources to represents each wavemaker end its main advantage is the computational time economy in comparison with analysis of the potential boundary problem made on frequency domain using, as example, the boundary elements method (BEM). To verify the developed tool validity, comparisons with bi-dimensional wave generation tests carried out on a flume were made. In three dimensional case, the comparisons were made with results provided by the program Wamit, which one solves the potential boundary problem. In all comparisons the results achieved were very good. Once proved the validity of simulator results, it was applied to analyze three different operational configurations of the Calibrador Hidrodinâmico, which can be implemented in future. The analysis showed that there is not a configuration with best results for all periods and propagation angles inside the tank operational limits and these results can be used to define a operation procedure that aims to ensure more flexibility on wavemakers operation to obtain the best possible wave field quality for all periods and propagation angles.

Este trabalho apresenta o desenvolvimento de um sistema de controle de absorção ativa de ondas como parte integrante da implementação de um novo tanque de ensaios de estruturas oceânicas na Universidade de São Paulo. O tanque é equipado com 148 geradores de onda dispostos em todo o seu perímetro para propiciar a geração de ondas em quaisquer direções. O método de absorção de ondas implementado é baseado em filtros digitais utilizando como realimentação hidrodinâmica a leitura de sensores de nível solidários ao gerador de ondas. Foram estudados filtro recursivos e não recursivos, unidimensionais e bidimensionais. Também é apresentado um método para a análise da estabilidade do sistema de controle em malha fechada. Para avaliar o desempenho do sistema de controle de absorção foi executada uma série de experimentos com ondas regulares com direção de propagação normal ao gerador de ondas e algumas direções oblíquas. Também foram executados ensaios com ondas irregulares na direção de propagação normal ao gerador de ondas. O coeficiente de reflexão experimental obtido apresentou boa aderência aos valores teóricos, apresentado um máximo de 5,61% para um ângulo de incidência entre 0 e 45 graus na faixa de frequência de operação do tanque. Nos ensaios com ondas oblíquas foi observado o aparecimento de uma ressonância lateral de ondas com frequência mais alta que a da onda gerada, o que impossibilitou a execução de ensaios de longa duração de ondas com ângulo de incidência diferente de 0 grau. No final são apresentadas sugestões para a correção deste problema. / This work presents the development of a control system for active absorption of waves as part of the implementation of a new test tank of ocean structures at the University of São Paulo. The tank is equipped with 148 wave generators disposed around its perimeter to allow the generation of waves in all directions. The implemented method of wave absorption is based on digital filters with hydrodynamic feedback given by level sensors solidary to the wave generator. Were studied recursive and non-recursive, one-dimensional and two-dimensional filters. A method for stability analysis of the closed loop control system it is also presented. To evaluate the performance of the absorption control system, a series of experiments was performed considering regular waves with propagation direction normal to the wave generator and some oblique directions. Were also performed tests with irregular waves with propagation direction normal to the wave generator. The experimental reflection coefficient obtained showed good adherence to the theoretical values, presenting a maximum of 5.61% for an angle of incidence between 0o to 45o in the frequency range of operation of the tank. In tests with oblique waves was observed the appearance of a lateral wave resonance with highest frequency of the generated wave, prohibiting the accomplishment of long term experiments of waves with different incidence angle of 0o. At the end it is made suggestions to correct this problem.

Este trabalho apresenta o desenvolvimento de um sistema de controle de absorção ativa de ondas como parte integrante da implementação de um novo tanque de ensaios de estruturas oceânicas na Universidade de São Paulo. O tanque é equipado com 148 geradores de onda dispostos em todo o seu perímetro para propiciar a geração de ondas em quaisquer direções. O método de absorção de ondas implementado é baseado em filtros digitais utilizando como realimentação hidrodinâmica a leitura de sensores de nível solidários ao gerador de ondas. Foram estudados filtro recursivos e não recursivos, unidimensionais e bidimensionais. Também é apresentado um método para a análise da estabilidade do sistema de controle em malha fechada. Para avaliar o desempenho do sistema de controle de absorção foi executada uma série de experimentos com ondas regulares com direção de propagação normal ao gerador de ondas e algumas direções oblíquas. Também foram executados ensaios com ondas irregulares na direção de propagação normal ao gerador de ondas. O coeficiente de reflexão experimental obtido apresentou boa aderência aos valores teóricos, apresentado um máximo de 5,61% para um ângulo de incidência entre 0 e 45 graus na faixa de frequência de operação do tanque. Nos ensaios com ondas oblíquas foi observado o aparecimento de uma ressonância lateral de ondas com frequência mais alta que a da onda gerada, o que impossibilitou a execução de ensaios de longa duração de ondas com ângulo de incidência diferente de 0 grau. No final são apresentadas sugestões para a correção deste problema. / This work presents the development of a control system for active absorption of waves as part of the implementation of a new test tank of ocean structures at the University of São Paulo. The tank is equipped with 148 wave generators disposed around its perimeter to allow the generation of waves in all directions. The implemented method of wave absorption is based on digital filters with hydrodynamic feedback given by level sensors solidary to the wave generator. Were studied recursive and non-recursive, one-dimensional and two-dimensional filters. A method for stability analysis of the closed loop control system it is also presented. To evaluate the performance of the absorption control system, a series of experiments was performed considering regular waves with propagation direction normal to the wave generator and some oblique directions. Were also performed tests with irregular waves with propagation direction normal to the wave generator. The experimental reflection coefficient obtained showed good adherence to the theoretical values, presenting a maximum of 5.61% for an angle of incidence between 0o to 45o in the frequency range of operation of the tank. In tests with oblique waves was observed the appearance of a lateral wave resonance with highest frequency of the generated wave, prohibiting the accomplishment of long term experiments of waves with different incidence angle of 0o. At the end it is made suggestions to correct this problem.

Esta dissertação de mestrado tem como objetivo fundamental a apresentação de análises e comparações, que visam fazer parte do processo de aprimoramento constante do método numérico de simulação de unidades flutuantes produtoras de petróleo, chamado TPN Tanque de Provas Numérico. Para tanto, foram executados ensaios com modelo em escala reduzida, cujos resultados foram comparados com o modelo numérico do TPN. A unidade padrão utilizada nos ensaios foi a plataforma semi-submersível ITTC-SR192, escala 1:105, ensaios estes realizados no tanque de provas do IPT Instituto de Pesquisas Tecnológicas do Estado de São Paulo. Por meio de comparação com os resultados dos ensaios, foram verificadas as habilidades do TPN em reproduzir os movimentos do casco, a tração no topo das linhas de produção e o amortecimento induzido pelas mesmas. Importante destacar que os parâmetros verificados tiveram a finalidade adicional de confrontar os resultados numérico-experimentais com foco na investigação da influência das linhas de produção na própria dinâmica do sistema flutuante. Tendo em vista esse objetivo complementar, todos os ensaios foram realizados com e sem a presença de linhas de produção, no texto referenciadas apenas por risers, modeladas como um grupo de estruturas bastante flexíveis e de grande diâmetro, a fim de prover um aumento significativo no amortecimento do sistema. Sendo assim, o comportamento dinâmico dos casos com e sem risers foram comparados buscando observar as diferenças nos movimentos do sistema em ondas e correnteza. Além disso, utilizando o método recomendado pela API, referência [3] , doravante denominado apenas por método Near and Far, a tração de topo de um dos risers foi simulada numericamente com a imposição de movimentos obtidos nos experimentos, dando assim meios para comparação dos critérios de projeto, considerando a influência das linhas conectadas nas plataformas de petróleo. / This research aims to present analysis and comparisons, intended to make part of the constant improvement of the oil platform analysis software, called Numerical Offshore Tank (Tanque de Provas Numérico - TPN). For this purpose, small-scale model tests were performed, and the results compared with the numerical model in TPN. The standard unit used in these model tests was the semisubmersible ITTC-SR192, at scale 1:105, and the tests were performed at IPT (State of São Paulo Institute for Technological Research) towing tank. By means of the model tests results comparisons, the ability of the TPN in reproduce the hull motions, the risers top tensions and damping induced by these lines was evaluated. Importantly, these parameters were verified with the further purpose of comparing the numerical and the experimental results, focusing on the influence of the production lines in the dynamics of the floating system. Taking into account this additional objective, all the model tests were performed with and without production lines, i.e. risers, modeled as a group of highly flexible and large diameter structures, in order to provide a significant increment in the damping of the system. Thus, the dynamic behaviors of the cases with and without risers were compared, giving means to observe motion differences in waves and current. Moreover, using the method recommend by API, reference [3], hereinafter called Near and Far, the top tension of one riser was numerically simulated with the imposition of the motions obtained in the experiments, giving means to compare the riser design criteria, considering the influence of lines attached to the oil platforms.

Esta dissertação de mestrado tem como objetivo fundamental a apresentação de análises e comparações, que visam fazer parte do processo de aprimoramento constante do método numérico de simulação de unidades flutuantes produtoras de petróleo, chamado TPN Tanque de Provas Numérico. Para tanto, foram executados ensaios com modelo em escala reduzida, cujos resultados foram comparados com o modelo numérico do TPN. A unidade padrão utilizada nos ensaios foi a plataforma semi-submersível ITTC-SR192, escala 1:105, ensaios estes realizados no tanque de provas do IPT Instituto de Pesquisas Tecnológicas do Estado de São Paulo. Por meio de comparação com os resultados dos ensaios, foram verificadas as habilidades do TPN em reproduzir os movimentos do casco, a tração no topo das linhas de produção e o amortecimento induzido pelas mesmas. Importante destacar que os parâmetros verificados tiveram a finalidade adicional de confrontar os resultados numérico-experimentais com foco na investigação da influência das linhas de produção na própria dinâmica do sistema flutuante. Tendo em vista esse objetivo complementar, todos os ensaios foram realizados com e sem a presença de linhas de produção, no texto referenciadas apenas por risers, modeladas como um grupo de estruturas bastante flexíveis e de grande diâmetro, a fim de prover um aumento significativo no amortecimento do sistema. Sendo assim, o comportamento dinâmico dos casos com e sem risers foram comparados buscando observar as diferenças nos movimentos do sistema em ondas e correnteza. Além disso, utilizando o método recomendado pela API, referência [3] , doravante denominado apenas por método Near and Far, a tração de topo de um dos risers foi simulada numericamente com a imposição de movimentos obtidos nos experimentos, dando assim meios para comparação dos critérios de projeto, considerando a influência das linhas conectadas nas plataformas de petróleo. / This research aims to present analysis and comparisons, intended to make part of the constant improvement of the oil platform analysis software, called Numerical Offshore Tank (Tanque de Provas Numérico - TPN). For this purpose, small-scale model tests were performed, and the results compared with the numerical model in TPN. The standard unit used in these model tests was the semisubmersible ITTC-SR192, at scale 1:105, and the tests were performed at IPT (State of São Paulo Institute for Technological Research) towing tank. By means of the model tests results comparisons, the ability of the TPN in reproduce the hull motions, the risers top tensions and damping induced by these lines was evaluated. Importantly, these parameters were verified with the further purpose of comparing the numerical and the experimental results, focusing on the influence of the production lines in the dynamics of the floating system. Taking into account this additional objective, all the model tests were performed with and without production lines, i.e. risers, modeled as a group of highly flexible and large diameter structures, in order to provide a significant increment in the damping of the system. Thus, the dynamic behaviors of the cases with and without risers were compared, giving means to observe motion differences in waves and current. Moreover, using the method recommend by API, reference [3], hereinafter called Near and Far, the top tension of one riser was numerically simulated with the imposition of the motions obtained in the experiments, giving means to compare the riser design criteria, considering the influence of lines attached to the oil platforms.

Este trabalho apresenta uma abordagem numérica com base em ensaios experimentais previamente realizados, direcionada ao problema de ressonância do campo de ondas em operações de alívio lado a lado (side by side). Os efeitos dessas interferências hidrodinâmicas são responsáveis por alterar drasticamente o campo de ondas em regiões de confino, gerando amplificação nos movimentos de primeira ordem e trazendo risco à operação. Este fenômeno está presente em diversas áreas da exploração e produção offshore e vem sendo o principal objeto de estudo nos últimos anos, principalmente em operações de alívio lado a lado, nos quais existe uma grande preocupação de colisão, rompimento dos cabos e integridade estrutural das defensas, devido à proximidade dos cascos. Neste contexto, devido à complexidade do problema, a modelagem numérica utilizada para interpretar o fenômeno de ressonância em softwares comerciais deve ser realizada com cautela, sendo que a utilização direta desta ferramenta gera amplificações equivocadas da superfície ressonante uma vez que esta resolução tem como base a teoria potencial. As diferenças observadas durante a comparação entre ensaios numéricos e experimentais são causadas em virtude da negligência na avaliação da dissipação de parte da energia das ondas ressonantes provocadas devido aos efeitos como viscosidade, vorticidade e turbulência do escoamento. Com o objetivo de analisar corretamente este fenômeno por meio de ensaios numéricos, uma maneira consiste na inclusão de adaptações no modelo para atingir os resultados desejáveis. Estas adaptações consistem na implementação de métodos artificiais, tais como os chamados \"Modos Generalizados\" e \"Praias Numéricas\", aplicados à região entre as embarcações com o intuito de amortecer as elevações irrealistas da superfície. Sendo assim, este trabalho abordará o problema de ressonância de ondas, investigando o desempenho de duas ferramentas numéricas para a sua predição, o WAMIT (Wave Analysis Massachusetts Institute of Technology) e o TDRPM (Time Domain Rankine Painel Method). Os resultados serão comparados com dados obtidos em um conjunto de ensaios em escala reduzida, realizado previamente no laboratório Tanque de Provas Numérico da USP (TPN). Dessa forma, o estudo dos fenômenos de ressonância será discutido, principalmente, em seu aspecto numérico, visando à verificação do desempenho do WAMIT e do TDRPM. / This work presents a numerical study based on previously conducted experimental studies, focused on the problem of resonance of the wave field in operations involving multi-body. The hydrodynamic interferences effects are responsible for drastically changing the wave field in confine regions, generating amplification of first order movements and bringing operational risk. This phenomenon is present in several areas of offshore exploration and production and has been the main object of study in recent years, mainly in side-by-side offloading operations, in which there is a great concern due to the risk of mooring lines breaking, damages to the fenders and also collision. In this context, due to the complexity of the problem, the numerical modeling used to evaluate the resonance phenomenon in commercial software becomes unsuitable, generating erroneous amplifications of the resonant surface since it is based on the potential theory. The differences observed during the comparisons between numerical and experimental tests are caused by negligence in the evaluation of the dissipation of part of the resonant wave energy caused by viscosity, vorticity and flow turbulence effects. In order to correctly analyze this phenomenon through numerical tests, one way is to include adaptations on the model to achieve the desired results. These adaptations consist of the implementation of artificial methods, such as \"Generalized Modes\" and \"Numerical Damping Zones\", applied to the region between the vessels in order to damp the unrealistic elevations of the surface. Thus, this study will approach the problem of gap wave resonance, investigating the performance of two numerical tools for its prediction, WAMIT (Wave Analysis Massachusetts Institute of Technology) and TDRPM (Time Domain Rankin Panel Method). The results will be compared with data obtained from a set of small scale tests previously performed at the Numerical Test Tank of USP laboratory (TPN). Therefore, the study of resonance phenomena will be discussed, mainly, in its numerical aspect, in order to verify the performance of WAMIT and TDRPM.

O presente trabalho aborda o desenvolvimento de um sistema de automação e controle para tanques oceânicos com múltiplos atuadores para possibilitar a geração e absorção ativa de ondas. O desenvolvimento compreende: a implementação e a validação do sistema de automação e controle para o tanque de provas; o desenvolvimento de algoritmos para a geração de ondas com batedores do tipo flap, para atender aos casos tipicamente utilizados em ensaios de estruturas oceânicas, tais como ondas regulares e irregulares, com ou sem espalhamento direcional. O sistema desenvolvido fez uso de controladores do tipo CLP (controlador lógico programável) em rede de comunicação industrial usando troca de dados síncrona, como uma solução robusta de automação. Os controladores desenvolvidos foram estudados individualmente para a devida caracterização e identificação dos limites de desempenho. Sensores de ondas ultrassônicos foram desenvolvidos e caracterizados para medir ondas nos atuadores e viabilizar a malha de controle de absorção ativa do tanque de provas. Sensores de ondas capacitivos foram desenvolvidos e calibrados para a medição de ondas nos ensaios experimentais. A validação experimental do funcionamento do sistema de atuação, controle e sensoriamento foi realizada utilizando os equipamentos desenvolvidos. Os testes foram feitos validando o funcionamento dos atuadores, a geração de ondas regulares, a geração de ondas regulares oblíquas e a geração de ondas irregulares de cristas longas. Os testes apontaram que os atuadores dos cantos do tanque, que são fixos, provocam alterações no campo de ondas, tal como a difração de ondas. As flutuações foram avaliadas onde os valores extremos podem chegar a 58% e foi apresentada uma proposta de medidas paliativas. As ondas regulares e irregulares foram validadas para que o tanque seja capaz de realizar ensaios experimentais reproduzindo as condições ambientais da costa brasileira em ensaios com modelos reduzidos. Foram realizadas medições do coeficiente de reflexão das ondas regulares e irregulares geradas no tanque de provas que mostram valores em torno de 10%. Usando a absorção ativa de ondas em duas laterais opostas do tanque, constatou-se que a segunda reflexão (re-reflexão) afeta fracamente o campo de ondas. A fim de demonstrar o potencial do controlador do tanque, foi desenvolvida uma nova técnica para focalização de energia de ondas em tanque de provas, fundamentada na técnica de TR (time reversal), para concentrar ondas em pontos específicos do espaço. Esta técnica foi originalmente proposta para aplicações usando ultrassom na forma de ondas de pressão acústica, mas, devido à semelhança do fenômeno físico, a técnica foi aplicada às ondas de superfície livre da água. Foram realizados três tipos de testes usando TR, e em todos eles a concentração de ondas foi obtida no local e no instante esperados. Concluiu-se, então, que o método funciona mesmo que existam obstáculos à propagação da onda, como difração e reflexão no interior do tanque de provas. Um dos testes estudou as ondas concêntricas geradas por um objeto lançado contra a água; a aplicação de TR resultou em uma onda concentrada no ponto de lançamento. Os fenômenos observados podem servir de paradigma para comparações numéricas e estudos de ondas em meios dispersivos. / This work discusses the development of an automation and control system for ocean tanks with multiple actuators to enable the generation and active absorption of waves. The development includes: implementation and validation of system automation and control to the ocean wave tank, the development of algorithms for generating waves with flap type wave generator for dealing with cases typically used in tests of ocean structures, such as regular waves and irregular, with or without directional spreading. The developed system used PLC controllers (programmable logic controller) and an industrial communication network with synchronous data exchange, which is a robust automation system solution. The developed controllers were individually studied for proper performance characterization. Ultrasonic wave sensors have been developed and characterized to measure waves in the face of actuators and enable the control loop active absorption of the ocean wave tank. Capacitive wave sensors have been developed and calibrated to measure wave in experimental tests. The experimental validation of system actuation, control and sensing system was performed. Validation tests of the operation of the actuators under regular wave generation, irregular wave generation and oblique regular waves were done. The tests showed that the fixed actuators of the corners of the tank cause changes in the wave field such as diffraction waves. The spatial wave field fluctuations can reach 58% and correction procedures were proposed. Regular and irregular waves were validated for the tank to be able to perform experimental tests reproducing the environmental conditions of the Brazilian coast in reduced model tests of offshore structures. Measurements of the reflection coefficient of regular and irregular waves generated in the test tank indicated values around 10%. Using active absorption of waves in two opposite sides of the tank, it was realized that the re-reflection weakly affects the wave field. In order to demonstrating the innovative potential applications of tank, it was developed a new technique to focus wave energy, based on the technique of TR (time reversal) to concentrate waves at specific points in space. This was originally proposed for applications using ultrasound acoustic pressure waves, but due to the similarity of the physical phenomenon, the technique was applied to the waves in the free water surface. Three types of tests were carried out and in each TR concentration wave was obtained in the expected location and the expected time. It was noticed that the method also works even with obstacles to wave propagation, such as diffraction and reflection inside the ocean wave tank. An object thrown against the water, creating concentric waves was studied and after the application of TR resulted in a wave concentrated at the same splash point. The observed phenomena can be considered as a paradigm for numerical comparisons and studies of waves in dispersive media.