風(fēng)力發(fā)電技術(shù)日趨成熟,變槳距控制技術(shù)廣泛應(yīng)用于大中型風(fēng)電機(jī)組。然而,由于風(fēng)電機(jī)組變槳距系統(tǒng)的復(fù)雜性和非線性以及風(fēng)能的隨機(jī)性,風(fēng)速變化往往會(huì)導(dǎo)致風(fēng)電機(jī)組的輸出功率產(chǎn)生波動(dòng)而偏離額定功率。如何在高效捕獲風(fēng)能的同時(shí),維持平穩(wěn)的功率輸出是目前風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的研究重點(diǎn)之一。針對(duì)2 MW永磁直驅(qū)風(fēng)電機(jī)組變槳距系統(tǒng),以自抗擾控制器為研究對(duì)象,本文主要做了如下工作:(1)介紹了風(fēng)力發(fā)電的背景和變槳距系統(tǒng)的研究意義,概括了變槳控制技術(shù)的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀,并對(duì)風(fēng)電機(jī)組的工作原理進(jìn)行了分析,然后通過(guò)Matlab/Simulink建立了各部分的數(shù)學(xué)模型,本文主要對(duì)恒功率狀態(tài)的變槳距控制進(jìn)行了研究;(2)基于變槳距系統(tǒng)的復(fù)雜非線性及未知擾動(dòng)的特點(diǎn),設(shè)計(jì)了變槳距自抗擾控制器active disturbance rejection controller(,)ADRC,并提出了自抗擾控制器線性簡(jiǎn)化的方法,在隨機(jī)風(fēng)的情況下,對(duì)其控制性能進(jìn)行了分析研究。通過(guò)仿真對(duì)比驗(yàn)證了自抗擾控制器在變槳距系統(tǒng)中具有較好的抗干擾能力和控制精度;(3)針對(duì)自抗擾控制器中參數(shù)較多且整定困難的問(wèn)題,提出利用自適應(yīng)遺傳算法(adaptive gen... 

【文章來(lái)源】：上海電機(jī)學(xué)院上海市

【文章頁(yè)數(shù)】：85 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

Fig.2-5Structureofpermanentmagnetdirect-drivewindturbine圖永磁直驅(qū)風(fēng)電機(jī)組結(jié)構(gòu)圖2-5

2-7 S2-7 S function model of wind圖 風(fēng)輪的 函數(shù)模型示輸入：w為轉(zhuǎn)速 ，數(shù)，mT 為風(fēng)輪輸出的機(jī)可將永磁直驅(qū)風(fēng)電機(jī)組的qad e q dd q da dq e d 0 q q q 11 ( )RLi i uL L LR Li i L L L + + + +0為永磁體磁通；aR 為定的電流；d qu 、u分別為 軸電感相等，即d L ( )T 1.5N L L i i +i

有不依賴于被控系統(tǒng)的精確模型、抗擾動(dòng)能力強(qiáng)、動(dòng)靜態(tài)性能良好等優(yōu)點(diǎn)。因此，基于自抗擾控制技術(shù)的上述優(yōu)點(diǎn)，將其應(yīng)用到風(fēng)電機(jī)組變槳控制這一強(qiáng)耦合、多干擾、多變量的非線性系統(tǒng)中去，取得了很好的控制效果。3.2 自抗擾控制器的結(jié)構(gòu)及組成假設(shè)處于未知擾動(dòng) w(t)作用下的不確定被控系統(tǒng)表示如下：( ) ( ) ( )1 22 3n-1 nn 1 2 n-11, , , ,x xx xx xx f x x x t w t bu ty x + + (3-1式中，x1,x2,…,xn-1為該不確定受控系統(tǒng)的各階狀態(tài)變量；f(x1,x2,…,xn-1,t)表示不確定的函數(shù)；w(t)為未知外部擾動(dòng)；y 為系統(tǒng)輸出；u(t)為控制量。ADRC 有三個(gè)主要部分：跟蹤微分器、擴(kuò)張狀態(tài)觀測(cè)器和非線性誤差反饋控制律。圖 3-1 所示為典型的二階自抗擾控制器結(jié)構(gòu)圖：

【參考文獻(xiàn)】：
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