在大中型風(fēng)電機(jī)組中,水平軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)占據(jù)主導(dǎo)地位,偏航系統(tǒng)是其重要組成部分。傳統(tǒng)偏航系統(tǒng)基于齒輪驅(qū)動技術(shù),存在結(jié)構(gòu)復(fù)雜、故障率高、占用空間大等弊端,而基于磁懸浮技術(shù)的一種新型風(fēng)電磁懸浮偏航系統(tǒng)具有無摩擦、結(jié)構(gòu)簡單、無需潤滑、安裝維修方便、停電時間短等優(yōu)勢。但因存在側(cè)風(fēng)作用的不確定性和磁懸浮系統(tǒng)本身的非線性,這種風(fēng)電磁懸浮偏航系統(tǒng)的懸浮控制面臨巨大挑戰(zhàn)。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)具有自適應(yīng)、自學(xué)習(xí)、非線性適應(yīng)性信息處理能力,為此,本文基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制理論對新型磁懸浮偏航系統(tǒng)的懸浮控制開展研究。本文主要研究工作如下:1、基于力學(xué)分析和電磁學(xué)理論,建立了風(fēng)電磁懸浮偏航系統(tǒng)懸浮過程的動態(tài)數(shù)學(xué)模型。為了方便后續(xù)控制器的設(shè)計,本文研究了系統(tǒng)模型的開環(huán)穩(wěn)定性和能觀能控性。2、本文根據(jù)傳統(tǒng)BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)PID控制器的工作原理,針對其存在的BP網(wǎng)絡(luò)參數(shù)調(diào)節(jié)范圍太小的局限性,提出了一種含有量化因子的新型BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),并基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的新結(jié)構(gòu)進(jìn)行BP-PID控制器的設(shè)計。為驗證新結(jié)構(gòu)的有效性,我們將所設(shè)計的BP-PID控制器用于磁懸浮偏航系統(tǒng)干擾情況下的懸浮控制,并與常規(guī)級聯(lián)PID控制器進(jìn)行對比。仿真結(jié)果表明,基于新... 

【文章來源】：曲阜師范大學(xué)山東省

【文章頁數(shù)】：63 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

水平

第1章緒論2究具有精準(zhǔn)對風(fēng)、高可靠性和方便運維的新型偏航系統(tǒng)至關(guān)重要，這有利于推進(jìn)風(fēng)電產(chǎn)業(yè)在我國的發(fā)展[7]。在新型偏航系統(tǒng)亟待開發(fā)的形勢下，本課題組基于磁懸浮技術(shù)提出了一種全新的風(fēng)電偏航系統(tǒng)，即風(fēng)電磁懸浮偏航系統(tǒng)[8]，其結(jié)構(gòu)如圖1.2所示。該系統(tǒng)將磁懸浮技術(shù)與電機(jī)調(diào)速技術(shù)相融合，通過電磁懸浮實現(xiàn)機(jī)艙穩(wěn)定懸浮，利用電機(jī)調(diào)速技術(shù)控制偏航電機(jī)，帶動機(jī)艙旋轉(zhuǎn)，完成精準(zhǔn)對風(fēng)操作，具有對風(fēng)精度高、結(jié)構(gòu)簡單、可靠性高、維修方便等優(yōu)勢。此外，該偏航系統(tǒng)在偏航過程中不存在直接的機(jī)械接觸，故還具有無摩擦、功耗低、清潔無污染等特點。圖1.2風(fēng)電磁懸浮偏航系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖磁懸浮技術(shù)是新型風(fēng)電偏航系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)，對磁懸浮控制方法的研究是新型風(fēng)電偏航系統(tǒng)得以應(yīng)用的前提。由于風(fēng)電偏航系統(tǒng)工作于風(fēng)場環(huán)境，風(fēng)速、風(fēng)向的波動性及不確定性會給懸浮控制帶來不利影響，所以研究擾動作用下的磁懸浮控制方法對新型風(fēng)電偏航系統(tǒng)穩(wěn)定運行意義重大。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制是一種新興控制技術(shù)，其良好的非線性處理能力與自適應(yīng)能力使得磁懸浮控制系統(tǒng)中存在的非線性處理、干擾抑制等棘手問題得到了理想的解決。此外，在磁懸浮系統(tǒng)智能控制發(fā)展的熱潮下，以神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制為基礎(chǔ)，結(jié)合PID、滑模、魯棒等傳統(tǒng)控制方法的優(yōu)勢，建立切實可行的復(fù)合新型智能控制方法，可以提高磁懸浮系統(tǒng)的綜合控制性能，是磁懸浮未來一段時間內(nèi)的重要研究方向。1.2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制是指在控制系統(tǒng)中，應(yīng)用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，對難以精確建模的復(fù)雜非線性對象進(jìn)行神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型辨識，或作為控制器，或進(jìn)行優(yōu)化計算，或進(jìn)行推理，或進(jìn)行故障診斷，或同時兼有上述多種功能的控制方式[9-10]。該控制方式是人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)理論與控制理論相結(jié)合的產(chǎn)物，無需系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
[1]風(fēng)電機(jī)組動態(tài)載荷特性及主動抑制策略研究[D]. 楊超.重慶大學(xué) 2015

碩士論文
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[2]磁懸浮列車系統(tǒng)控制策略仿真研究[D]. 李維.湖北工業(yè)大學(xué) 2018
[3]風(fēng)電磁懸浮偏航系統(tǒng)懸浮及切換控制研究[D]. 李洋.曲阜師范大學(xué) 2017
[4]基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的磁懸浮系統(tǒng)模糊滑模控制[D]. 胡雨薇.沈陽工業(yè)大學(xué) 2016
[5]單電磁鐵懸浮系統(tǒng)的積分滑�？刂蒲芯縖D]. 羅海成.西南交通大學(xué) 2015
[6]磁懸浮神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)PID控制算法研究[D]. 尹丹丹.大連交通大學(xué) 2014
[7]基于改進(jìn)RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的PID控制[D]. 裴雪紅.哈爾濱理工大學(xué) 2010
[8]載人磁懸浮車懸浮控制策略與控制方法的研究[D]. 王鑫.沈陽工業(yè)大學(xué) 2008
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本文編號：2926442