風力發(fā)電技術日趨成熟,變槳距控制技術廣泛應用于大中型風電機組。然而,由于風電機組變槳距系統(tǒng)的復雜性和非線性以及風能的隨機性,風速變化往往會導致風電機組的輸出功率產生波動而偏離額定功率。如何在高效捕獲風能的同時,維持平穩(wěn)的功率輸出是目前風力發(fā)電技術的研究重點之一。針對2 MW永磁直驅風電機組變槳距系統(tǒng),以自抗擾控制器為研究對象,本文主要做了如下工作:(1)介紹了風力發(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的國內外研究現(xiàn)狀,并對風電機組的工作原理進行了分析,然后通過Matlab/Simulink建立了各部分的數(shù)學模型,本文主要對恒功率狀態(tài)的變槳距控制進行了研究;(2)基于變槳距系統(tǒng)的復雜非線性及未知擾動的特點,設計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化的方法,在隨機風的情況下,對其控制性能進行了分析研究。通過仿真對比驗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)針對自抗擾控制器中參數(shù)較多且整定困難的問題,提出利用自適應遺傳算法(adaptive gen... 

【文章來源】：上海電機學院上海市

【文章頁數(shù)】：85 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

Fig.2-5Structureofpermanentmagnetdirect-drivewindturbine圖永磁直驅風電機組結構圖2-5

2-7 S2-7 S function model of wind圖 風輪的 函數(shù)模型示輸入：w為轉速 ，數(shù)，mT 為風輪輸出的機可將永磁直驅風電機組的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、抗擾動能力強、動靜態(tài)性能良好等優(yōu)點。因此，基于自抗擾控制技術的上述優(yōu)點，將其應用到風電機組變槳控制這一強耦合、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 自抗擾控制器的結構及組成假設處于未知擾動 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；y 為系統(tǒng)輸出；u(t)為控制量。ADRC 有三個主要部分：跟蹤微分器、擴張狀態(tài)觀測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構圖：

【參考文獻】：
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博士論文
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碩士論文
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本文編號：2912360