变速恒频风力发电系统风机转速非线性PID控制 被引量：74

1

作者 赵永祥 夏长亮 +2 位作者 宋战锋 王慧敏 陈炜 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第11期133-138,共6页

针对变速风机非线性强、转动惯量大、转轴机械阻尼随转速变化的特点,提出了变速恒频风力发电系统风机转速非线性PID(nonlinear-PID,NLPID)控制策略,仿真研究表明,非线性PID控制响应快,超调小,受系统参数变化的影响较小,控制精度高,具有... 针对变速风机非线性强、转动惯量大、转轴机械阻尼随转速变化的特点,提出了变速恒频风力发电系统风机转速非线性PID(nonlinear-PID,NLPID)控制策略,仿真研究表明,非线性PID控制响应快,超调小,受系统参数变化的影响较小,控制精度高,具有一定的适应性和鲁棒性。此外,该文设计了基于模糊规则切换的模糊PID-PID双模变桨距控制器,在此基础上对变速恒频风力发电系统在全风速范围内的运行进行了数字仿真研究。在高于额定风速时,通过变桨距控制器调节桨距角,系统能较好地将功率限制在额定值附近;在低于额定风速时,通过模糊推理,系统能够在免测风速的情况下给出转速参考信号,实现最大风能捕获或恒转速运行。 展开更多

关键词 风力发电 最大风能捕获 变桨距 非线性PID控制器 模糊PID—PID双模控制

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变桨距风力发电系统的滑模变结构控制 被引量：16

2

作者 王东风 贾增周 +1 位作者 孙剑 徐大平 《华北电力大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2008年第1期1-3,8,共4页

讨论了变桨距风力发电系统在高风速时桨距控制问题。针对风力机系统的非线性,参数变化等特性,根据风力机机理,基于一定假设得到风力机在某一工况点线性模型,进而提出滑模变结构控制方案,充分利用变结构控制对被控对象的模型误差、对象... 讨论了变桨距风力发电系统在高风速时桨距控制问题。针对风力机系统的非线性,参数变化等特性,根据风力机机理,基于一定假设得到风力机在某一工况点线性模型,进而提出滑模变结构控制方案,充分利用变结构控制对被控对象的模型误差、对象参数的变化以及外部干扰有极佳的不敏感性的优点。对系统仿真时再加入系统的不确定性,仿真结果表明所提出控制方案的有效性,系统具有很好鲁棒性。 展开更多

关键词 风力发电系统 滑模变结构控制 变桨距

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风电机组交流伺服变桨系统的优化研究 被引量：1

3

作者 张英 李少英 孟明 《电力电子技术》 CSCD 北大核心 2011年第9期46-48,共3页

由于风速的随机性、不稳定性及气动效应的影响,使风力发电机组变桨距控制系统具有非线性、参数时变性、强耦合等特点,风力发电系统难于实现高精度控制,输出电能质量较差。为改善系统在恒功率输出运行区域内的动态性能,在分析风力发电系... 由于风速的随机性、不稳定性及气动效应的影响,使风力发电机组变桨距控制系统具有非线性、参数时变性、强耦合等特点,风力发电系统难于实现高精度控制,输出电能质量较差。为改善系统在恒功率输出运行区域内的动态性能,在分析风力发电系统变桨距控制研究现状的基础上,设计了基于交流伺服系统的风力发电系统变桨距控制器。最后,利用Matlab/Simulink对其进行仿真,取得了较满意的控制效果。 展开更多

关键词 风力发电 变桨距 伺服控制

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海边坡角可调试验房风荷载现场实测研究 被引量：24

4

作者 王旭 黄鹏 顾明 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2012年第5期176-182,共7页

在东海边上海浦东国际机场附近建造了一栋坡角可调的低矮房屋及测风塔,以对海边附近的风场特性及低矮建筑屋盖表面风压特性进行研究。该变坡房最大特点是屋盖坡角可以在0°～30°之间自由调节,以便分析坡角变化对屋盖表面风压... 在东海边上海浦东国际机场附近建造了一栋坡角可调的低矮房屋及测风塔,以对海边附近的风场特性及低矮建筑屋盖表面风压特性进行研究。该变坡房最大特点是屋盖坡角可以在0°～30°之间自由调节,以便分析坡角变化对屋盖表面风压的影响。首先分别对0°、10°及20°屋盖坡角下选取的10分钟风压时程信号进行了分析,并与1:30刚性测压风洞试验相应结果进行了对比,表明屋盖表面平均及脉动风压分布与风洞试验结果吻合较好。其次,对风速、风向角的平稳性及其之间的相关性进行了分析,说明风速与风向角之间耦合作用明显,尤其竖向风向角对风速脉动影响较大,时间滞后为0时两者之间相关系数接近-0.5。最后,对屋盖表面风压信号的非高斯特性进行了研究,发现偏度与峰度之间具有较好的线性关系,并给出了0°、10°及20°屋盖坡角下偏度与峰度的线性拟合公式。 展开更多

关键词 变坡房 低矮建筑 风压系数 现场实测 风洞试验 非高斯

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基于实测的低矮房屋屋面风压极值计算方法 被引量：10

5

作者 黄鹏 蔡玢 +1 位作者 全涌 顾明 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第2期247-253,共7页

探讨了低矮房屋实测风压的极值计算方法,以便为建筑抗风设计提供重要依据.基于同济大学土木工程防灾国家重点实验室在上海浦东国际机场附近海岸边建造的风工程实测基地(包括一栋坡角连续可调的低矮试验房和高分别为10和40 m的测风塔)的... 探讨了低矮房屋实测风压的极值计算方法,以便为建筑抗风设计提供重要依据.基于同济大学土木工程防灾国家重点实验室在上海浦东国际机场附近海岸边建造的风工程实测基地(包括一栋坡角连续可调的低矮试验房和高分别为10和40 m的测风塔)的现场实测数据,分析了良态气候条件下低矮房屋表面风压的分布特性,并探讨了由短时距样本估计长时距下极值的计算方法对实测风压极值估计的可靠性.研究表明:屋面来流分离区实测风压表现出明显的非高斯性,其概率分布与Gamma分布和对数正态分布符合较好;将屋盖风压时程划分成若干子段时,利用极值Ⅰ型分布参数转换关系计算风压极值,估计极值比观察极值法的结果更准确,且最佳观察时距可由自相关分析确定;以该最佳观察时距划分单个子段风压样本,实测观察极值基本服从极值Ⅰ型分布,估计极值能较准确地给出实测时程极值,表明基于极值I型的短时距极值估计方法合理、有效. 展开更多

关键词 低矮房屋 极值分布 现场实测 坡角可调 短时距

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基于观测器的风力发电系统滑模变结构控制 被引量：5

6

作者 徐红 刘东乐 《电力系统及其自动化学报》 CSCD 北大核心 2013年第2期20-25,共6页

为了改进风力发电系统浆距角的控制性能,文中采用带观测器的滑模控制理论设计出了一种新型滑模控制器。该控制首先建立系统的数学模型,然后设计了常规滑模变结构控制器。为了减小控制抖振,设计基于观测器的滑模控制器,该控制包含两个观... 为了改进风力发电系统浆距角的控制性能,文中采用带观测器的滑模控制理论设计出了一种新型滑模控制器。该控制首先建立系统的数学模型,然后设计了常规滑模变结构控制器。为了减小控制抖振,设计基于观测器的滑模控制器,该控制包含两个观测器,其中一个用于估计风速波动信号的干扰,另一个用于观测当风速波动时引起的风轮转子转速波动干扰。该控制器与传统滑模控制器相比,不仅减小了系统的控制抖振,还使风力机在高于额定风速阶段的桨距角控制更具有稳定性能。最后通过仿真研究,证明了该设计方案的合理性和控制器的鲁棒性。 展开更多

关键词 风力发电 变桨距控制 滑模控制 干扰观测器

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风力发电机组的自适应转矩控制及载荷优化 被引量：4

7

作者 何玉林 吴德俊 +2 位作者 杜静 黄帅 苏东旭 《电网与清洁能源》 2012年第3期79-84,共6页

针对变速变桨风力发电机组(variable speed variablepitch,VSVP)如何在低风速时最大限度捕获风能以及在额定风速以上降低传动链载荷进行研究。低风速时在研究了传统风能追踪控制策略的基础上,文中提出通过改变最优增益系数来追踪最佳风... 针对变速变桨风力发电机组(variable speed variablepitch,VSVP)如何在低风速时最大限度捕获风能以及在额定风速以上降低传动链载荷进行研究。低风速时在研究了传统风能追踪控制策略的基础上,文中提出通过改变最优增益系数来追踪最佳风能利用系数的自适应转矩控制策略。同时针对风力发电机组传动链的扭转振动,提出了基于发电机转速反馈滤波的转矩纹波控制方式。以2MW变速变桨风力发电机组为验证对象,基于Blade软件平台对所采用的控制策略进行仿真研究。结果表明:所提出的自适应转矩控制策略能够更好的追踪最大功率点,同时采用转矩纹波能够降低传动链载荷。 展开更多

关键词 变速变桨 自适应转矩控制 最大功率点跟踪 传动链扭转振动

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可调螺距螺旋桨装置典型故障的分析与处理 被引量：3

8

作者 颜少平 张晓东 《船舶工程》 北大核心 2015年第S1期83-85 96,96,共4页

文章介绍了可调螺距螺旋桨装置的工作原理,对其在生产和使用中出现的几种典型故障现象进行了描述,并对每个故障的具体特征进行了分析,阐述了产生上述故障的原因,给出了解决问题的技术途径和措施。同时,为避免同类故障的重复发生,提高可... 文章介绍了可调螺距螺旋桨装置的工作原理,对其在生产和使用中出现的几种典型故障现象进行了描述,并对每个故障的具体特征进行了分析,阐述了产生上述故障的原因,给出了解决问题的技术途径和措施。同时,为避免同类故障的重复发生,提高可调螺距螺旋桨装置的工作性能,有针对性地提出了在制造,工艺、安装、使用和维护等方面进行优化、改进的建议方案。 展开更多

关键词 调距桨装置 故障 分析与处理

原文传递

水翼艇可调桨推进智能控制仿真研究

9

作者 董亮 杨松林 《机电设备》 2006年第4期25-28,共4页

以MATLAB6．5为工作平台,设计了基于模糊逻辑工具箱的模糊控制器,编制了变尺度混沌算法的优化程序,建立了水翼艇可调桨推进的数学模型和仿真模型；通过对模糊控制器系数优化,并将优化后的系数代入仿真模型中,进行大量的实时仿真,仿真结... 以MATLAB6．5为工作平台,设计了基于模糊逻辑工具箱的模糊控制器,编制了变尺度混沌算法的优化程序,建立了水翼艇可调桨推进的数学模型和仿真模型；通过对模糊控制器系数优化,并将优化后的系数代入仿真模型中,进行大量的实时仿真,仿真结果表明：无论是从超调量方面还是从稳定性方面,变尺度混沌优化模糊控制器都有很好的控制效果． 展开更多

关键词 水翼艇 可调桨 模糊控制 变尺度混沌算法

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基于在线仿真的穿浪船推进智能控制及系统优化研究 被引量：1

10

作者 王义 杨松林 董亮 《江苏科技大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2006年第1期11-15,共5页

为了增加优化过程的实时性,本文提出了一种基于在线仿真的穿浪船可调桨推进智能控制及其系统优化方法。首先建立了可调桨推进的数学模型,再以MATLAB为平台,使用其仿真软件Simulink建立了仿真模型,又使用查表模糊控制器实现了对穿浪船可... 为了增加优化过程的实时性,本文提出了一种基于在线仿真的穿浪船可调桨推进智能控制及其系统优化方法。首先建立了可调桨推进的数学模型,再以MATLAB为平台,使用其仿真软件Simulink建立了仿真模型,又使用查表模糊控制器实现了对穿浪船可调桨推进的智能控制。然后,建立了系统优化的数学模型。基于仿真模型,应用MATLAB的遗传算法工具箱GAOT实现了该系统的优化设计。最后给出了算例。计算结果表明:仿真和优化的准确性和可靠性都较好,该方法是有效且可行的。 展开更多

关键词 穿浪船 可调桨推进 仿真建模 模糊控制 系统优化 遗传算法

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风能转换系统协调控制器设计方法 被引量：1

11

作者 张一鸣 王冰 周建良 《机械制造与自动化》 2012年第6期171-174,177,共5页

基于哈密顿能量理论,提出了一种风能转换系统的桨距角和发电机转速协调控制策略,使得闭环系统具有良好的稳定性。当系统中存在干扰时,在哈密顿控制器作用下能达到有限增益L2稳定。基于哈密顿能量理论的设计方法能实现对多输入系统的协... 基于哈密顿能量理论,提出了一种风能转换系统的桨距角和发电机转速协调控制策略,使得闭环系统具有良好的稳定性。当系统中存在干扰时,在哈密顿控制器作用下能达到有限增益L2稳定。基于哈密顿能量理论的设计方法能实现对多输入系统的协调控制,为这类系统的控制器设计提供了一条新的途径。仿真结果证明所提出的方法的有效性。 展开更多

关键词 风能转换系统 哈密顿能量理论 协调控制 变速变桨距

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风能转换系统的哈密顿控制器设计

12

作者 陈浩 冉涛 王冰 《微计算机信息》 2010年第13期89-90,共2页

基于哈密顿能量理论,本文提出了一种用于风能转化系统的桨距角和励磁转矩的控制器,设计所得的闭环系统具有良好的稳定性.在系统中存在干扰时,该系统在哈密顿控制器作用下具有限增益L2稳定.哈密顿理论提供给了一个全新的理论视角和控制... 基于哈密顿能量理论,本文提出了一种用于风能转化系统的桨距角和励磁转矩的控制器,设计所得的闭环系统具有良好的稳定性.在系统中存在干扰时,该系统在哈密顿控制器作用下具有限增益L2稳定.哈密顿理论提供给了一个全新的理论视角和控制器设计的方法,仿真结果证明所提出的方法的有效性。 展开更多

关键词 风能转换系统 哈密顿能量理论 风力发电 变速变桨距

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基于改进的混沌优化的翼滑艇推进系统仿真

13

作者 陈鸶鹭 董亮 程海边 《中国舰船研究》 2011年第5期46-49,77,共5页

通过Matlab平台建立翼滑艇推进系统的数学仿真模型,将翼滑艇的快速性指标和经济性指标的加权形式作为推进系统优化目标,并以Simulink进行实时仿真分析。首先,运用改进的混沌优化算法对模糊控制系统进行优化,求解最小控制目标值,然后对... 通过Matlab平台建立翼滑艇推进系统的数学仿真模型,将翼滑艇的快速性指标和经济性指标的加权形式作为推进系统优化目标,并以Simulink进行实时仿真分析。首先,运用改进的混沌优化算法对模糊控制系统进行优化,求解最小控制目标值,然后对转速控制和螺距控制的控制器参数进行优化,并通过模糊控制器对不同工况下主机转速和可调桨螺距进行控制。最后,对比分析了常规模糊控制器与混沌算法优化后的模糊控制器之间的差别。结果表明,优化后的推进系统在进行航速控制时不仅超调量小,而且稳定性好,该优化方法有效可行。 展开更多

关键词 翼滑艇 可调桨推进 模糊控制 混沌优化

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变速恒频风力发电系统变桨距智能控制 被引量：23

14

作者 姚兴佳 温和煦 邓英 《沈阳工业大学学报》 EI CAS 2008年第2期159-162,172,共5页

大型变速恒频风力发电系统通常采用变桨距控制技术,保证额定功率点以上输出功率平稳和机组安全,但风机的强非线性和较大的转动惯量导致了变桨距控制的困难,单纯的模糊控制和PID控制都不能取得良好的控制效果.针对这一问题,提出了变速恒... 大型变速恒频风力发电系统通常采用变桨距控制技术,保证额定功率点以上输出功率平稳和机组安全,但风机的强非线性和较大的转动惯量导致了变桨距控制的困难,单纯的模糊控制和PID控制都不能取得良好的控制效果.针对这一问题,提出了变速恒频风力发电系统模糊PID-PID双模变桨距控制策略,系统根据工作状况随时调整控制模式及参数.仿真表明,在该控制策略作用下,当风速在额定值以上随机变化时,转速能较好地稳定在额定值附近,具有结构简单、可靠性高、动态响应好、适应性强、控制精度高的优点,同时避免了变桨距执行机构的频繁动作,减小了变桨距执行机构的能量消耗,延长了其使用寿命. 展开更多

关键词 风力发电 变速恒频 变桨距 模糊PID控制 PID控制

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1MW变速变距风力发电机的滑模变结构鲁棒控制 被引量：16

15

作者 郭庆鼎 赵麟 郭洪澈 《沈阳工业大学学报》 EI CAS 2005年第2期171-174,186,共5页

针对一种变速变距风力发电机,提出了一种滑模变结构鲁棒控制方案.由于滑模变结构具有独特的优点,因此应用滑模变结构原理设计了滑模变结构控制器.通过分析可知,所设计的滑模变结构控制器不但可以控制风轮转速使之从风中获得最大功率,还... 针对一种变速变距风力发电机,提出了一种滑模变结构鲁棒控制方案.由于滑模变结构具有独特的优点,因此应用滑模变结构原理设计了滑模变结构控制器.通过分析可知,所设计的滑模变结构控制器不但可以控制风轮转速使之从风中获得最大功率,还可以控制浆距角调节的速度,进而通过浆距调节来使输出功率平稳.仿真实验结果表明所提出的控制方案是十分有效的,此控制系统具有良好的鲁棒性能. 展开更多

关键词 风力发电 变速 变桨距 滑模变结构 鲁捧控制

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变速风力机变桨距系统建模与仿真 被引量：9

16

作者 王贤立 柴玉华 《可再生能源》 CAS 北大核心 2012年第9期37-40,共4页

变速风力发电机组一般采用变桨距控制来稳定输出功率,但是桨距角的改变会引起攻角的改变,从而引起叶片气动性能的改变,所以在变桨距控制过程中,必须保证合适的攻角,以确保风力机具有良好的气动性能。采用统一变桨距控制方法,在matlab/si... 变速风力发电机组一般采用变桨距控制来稳定输出功率,但是桨距角的改变会引起攻角的改变,从而引起叶片气动性能的改变,所以在变桨距控制过程中,必须保证合适的攻角,以确保风力机具有良好的气动性能。采用统一变桨距控制方法,在matlab/simulink环境下,通过预测攻角仿真研究了变速风力发电机组的变桨距控制过程,结果表明,该控制模型能正确模拟各种风速下风力发电机组变桨距的动态过程,为进一步研究变速风力发电机的功率控制奠定了基础。 展开更多

关键词 变速风力机 变桨距 流入角 攻角 MATLAB/SIMULINK

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大型风力发电机组变桨距控制技术研究 被引量：8

17

作者 何玉林 刘军 +1 位作者 杜静 李俊 《计算机仿真》 CSCD 北大核心 2010年第7期244-247,252,共5页

在研究风力发电控制技术中,变桨距控制因其特有的技术特点,常被用在大型风力发电机组中,以保证额定功率点以上输出功率的恒定和机组的安全运行。由于大型风力发电机组的非线性、时变、强耦合等特征,为进一步提高系统的稳定性,用加入单... 在研究风力发电控制技术中,变桨距控制因其特有的技术特点,常被用在大型风力发电机组中,以保证额定功率点以上输出功率的恒定和机组的安全运行。由于大型风力发电机组的非线性、时变、强耦合等特征,为进一步提高系统的稳定性,用加入单个神经元在线调整模糊控制查询表的变桨距控制算法;并用MATLAB软件对机组控制进行仿真。仿真结果表明,变桨距控制算法具有良好的静、动态特性,能较好地将功率限定在额定值附近。 展开更多

关键词 风力发电机组 变桨距 单神经元 模糊控制 算法

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可变桨距水平轴风力涡轮混合型流场算法与性能研究 被引量：2

18

作者 刘思永 方祥军 王屏 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第3期365-370,共6页

利用雷诺平均Navier Stokes方程 ,采用高数值稳定性的代数Baldwin Lomax湍流模型 ,模拟可变桨距水平轴风力涡轮在给定工况下全三维混合型流场 ,比较了计算结果与风洞试验结果 ,探讨了桨叶载荷分布原因 ,分析了风力涡轮流场主要气动特性 ... 利用雷诺平均Navier Stokes方程 ,采用高数值稳定性的代数Baldwin Lomax湍流模型 ,模拟可变桨距水平轴风力涡轮在给定工况下全三维混合型流场 ,比较了计算结果与风洞试验结果 ,探讨了桨叶载荷分布原因 ,分析了风力涡轮流场主要气动特性 ,指出了提高风力涡轮气动性能优化方向。 展开更多

关键词 水平轴风力涡轮 变桨距 混合型流场 湍流模型 桨叶载荷分布 气动性能 优化

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滑模变结构在风力发电中的应用 被引量：1

19

作者 李丽霞 《沈阳工程学院学报（自然科学版）》 2004年第2期36-37,10,共3页

给出了 1种变速变距风力发电机的滑模变结构鲁棒控制方案 ,所设计的滑模变结构控制器不但可以控制风轮转速使之从风中获得最大功率 ,还可以控制桨距角调节的速度 ,进而通过桨距调节使输出功率平稳 ,仿真实验结果显示了控制系统具有良好... 给出了 1种变速变距风力发电机的滑模变结构鲁棒控制方案 ,所设计的滑模变结构控制器不但可以控制风轮转速使之从风中获得最大功率 ,还可以控制桨距角调节的速度 ,进而通过桨距调节使输出功率平稳 ,仿真实验结果显示了控制系统具有良好的鲁棒性。 展开更多

关键词 风力发电 变桨距 滑模控制

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激光熔覆技术在某船调距桨装置修复中的应用 被引量：2

20

作者 张安明 《中国修船》 2007年第3期29-30,37,共3页

文章针对某船调距桨一个桨毂转轴孔和桨叶转轴修复的技术要求,分析了传统金属修复工艺的性能特点和局限性,详细介绍了激光熔覆金属修复工艺的原理和特性,并采用激光熔覆技术实现了对该船桨毂转轴孔和桨叶转轴的成功修复,取得了良好效果。

关键词 激光熔覆 调距桨 修复

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