基于模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的開繞組無刷雙饋發(fā)電機直接功率控制
本文關(guān)鍵詞:基于模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的開繞組無刷雙饋發(fā)電機直接功率控制,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:隨著國家經(jīng)濟持續(xù)快速增長,對能源的需求也日益增多,而大量化石燃料的使用導(dǎo)致環(huán)境污染加重,全國性霧霾形式也更為嚴峻。風(fēng)能作為一種清潔可再生能源,符合未來能源的發(fā)展方向,特別是風(fēng)力發(fā)電受到了國內(nèi)外專家學(xué)者越來越廣泛的關(guān)注。無刷雙饋發(fā)電機具有結(jié)構(gòu)簡單、堅固耐用、可實現(xiàn)變速恒頻、功率因數(shù)可調(diào)、變頻器容量小、成本低等優(yōu)點,在風(fēng)力發(fā)電,特別是大型風(fēng)電機組和海上風(fēng)電中具有廣闊的應(yīng)用前景。本文以國家自然科學(xué)基金項目“復(fù)合轉(zhuǎn)子開繞組無刷雙饋風(fēng)力發(fā)電機及其直接功率控制策略”(項目批準號:51277124)為背景,針對一種新型混合轉(zhuǎn)子開繞組無刷雙饋發(fā)電機,提出采用基于模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的直接功率控制方法,以實現(xiàn)功率跟蹤控制。本文主要進行了以下幾個方面的研究工作:首先,深入研究了混合轉(zhuǎn)子開繞組無刷雙饋發(fā)電機的運行原理,詳細論述了該種發(fā)電機在不同運行狀態(tài)下的能量轉(zhuǎn)換關(guān)系。推導(dǎo)了混合轉(zhuǎn)子開繞組無刷雙饋發(fā)電機基于轉(zhuǎn)子速的數(shù)學(xué)模型,在此模型的基礎(chǔ)上搭建了仿真模型,并對該種發(fā)電機在不同運行狀態(tài)下的特性進行了仿真研究。其次,設(shè)計出了針對開繞組和非開繞組混合轉(zhuǎn)子無刷雙饋發(fā)電機的直接功率控制方案,基于直接功率控制原理,分別分析了不同電壓矢量對有功功率和無功功率的影響,并通過仿真對比分析了基于不同扇區(qū)劃分的開繞組和非開繞組結(jié)構(gòu)混合轉(zhuǎn)子無刷雙饋發(fā)電機直接功率控制系統(tǒng)的運行特性。再次,針對傳統(tǒng)直接功率控制方法無法根據(jù)功率偏差來選擇合適電壓矢量的問題,提出了基于模糊控制的混合轉(zhuǎn)子開繞組無刷雙饋發(fā)電機直接功率控制策略,這種控制策略可以對有功功率和無功功率進行大偏差大調(diào)解、小偏差精調(diào)節(jié),提高了控制精度。最后,由于模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)不僅具有模糊邏輯推理能力,還具有神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)能力,能夠優(yōu)化模糊控制效果,因此,在模糊控制的基礎(chǔ)上,提出了適用于混合轉(zhuǎn)子開繞組無刷雙饋發(fā)電機的基于模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的直接功率控制策略,并在Simulink環(huán)境下建立控制系統(tǒng)的仿真模型,仿真結(jié)果表明,基于模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的直接功率控制策略具有更好的控制效果。
【關(guān)鍵詞】:無刷雙饋發(fā)電機 直接功率控制 開繞組 模糊 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)
【學(xué)位授予單位】:沈陽工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號】:TM31;TP183
【目錄】:
- 摘要4-5
- Abstract5-9
- 第1章 緒論9-17
- 1.1 課題的背景及意義9-11
- 1.2 BDFG的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢11-12
- 1.3 BDFG控制方法的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢12-16
- 1.4 本文的主要研究內(nèi)容16-17
- 第2章 混合轉(zhuǎn)子開繞組無刷雙饋風(fēng)力發(fā)電機的基本原理及模型17-31
- 2.1 混合轉(zhuǎn)子開繞組BDFG的結(jié)構(gòu)17-19
- 2.1.1 定子結(jié)構(gòu)17-18
- 2.1.2 轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)18-19
- 2.2 混合轉(zhuǎn)子開繞組BDFG的工作機理19-23
- 2.2.1 BDFG作原理及運行方式19-21
- 2.2.2 不同運行方式下的功率流向分析21-23
- 2.3 混合轉(zhuǎn)子開繞組BDFG的數(shù)學(xué)模型及仿真23-29
- 2.3.1 網(wǎng)路模型23-24
- 2.3.2 d-q轉(zhuǎn)子速模型24-27
- 2.3.3 仿真模型及特性分析27-29
- 2.4 本章小結(jié)29-31
- 第3章 混合轉(zhuǎn)子開繞組BDFG的直接功率控制31-49
- 3.1 直接功率控制的基本原理31-33
- 3.2 空間矢量調(diào)制機理33-35
- 3.3 混合轉(zhuǎn)子BDFG直接功率控制仿真及對比分析35-48
- 3.3.1 基于六、十二扇區(qū)的混合轉(zhuǎn)子BDFG直接功率控制35-41
- 3.3.2 基于十二扇區(qū)的混合轉(zhuǎn)子開繞組BDFG直接功率控制41-48
- 3.4 本章小結(jié)48-49
- 第4章 基于智能控制方法的混合轉(zhuǎn)子開繞組BDFG直接功率控制49-66
- 4.1 基于模糊控制的混合轉(zhuǎn)子開繞組BDFG直接功率控制49-57
- 4.1.1 基于模糊控制的直接功率控制原理49
- 4.1.2 模糊控制器的設(shè)計49-52
- 4.1.3 模糊控制規(guī)則表設(shè)計52-54
- 4.1.4 仿真研究與分析54-57
- 4.2 基于模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的混合轉(zhuǎn)子開繞組BDFG直接功率控制57-65
- 4.2.1 模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制原理57-58
- 4.2.2 模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制器的設(shè)計58-62
- 4.2.3 模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)算法62-63
- 4.2.4 仿真研究與分析63-65
- 4.3 本章小結(jié)65-66
- 第5章 結(jié)論66-68
- 參考文獻68-71
- 在學(xué)研究成果71-72
- 致謝72
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本文關(guān)鍵詞:基于模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的開繞組無刷雙饋發(fā)電機直接功率控制,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
,本文編號:305754
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