基于尾緣襟翼的風(fēng)力機(jī)葉片自適應(yīng)內(nèi)模振動(dòng)控制研究.pdf

1、風(fēng)力機(jī)是將風(fēng)能轉(zhuǎn)化為電能的一個(gè)重要工具，減輕風(fēng)力機(jī)葉片質(zhì)量，增加風(fēng)力機(jī)葉片尺寸，成了提高發(fā)電效率，擴(kuò)大裝機(jī)容量的一個(gè)重要手段。但是，伴隨著風(fēng)力機(jī)葉片尺寸的增加、柔性增大，同時(shí)為了保證較輕的質(zhì)量，不可避免的加劇了風(fēng)力機(jī)葉片的顫振。風(fēng)力機(jī)葉片的顫振不但會(huì)降低發(fā)電效率，而且嚴(yán)重影響風(fēng)力機(jī)的使用壽命，甚至?xí)?lái)巨大的經(jīng)濟(jì)損失和安全威脅。因此，對(duì)風(fēng)力機(jī)葉片顫振控制的研究有著重大的意義。風(fēng)力機(jī)葉片的顫振主要分為:失速顫振和經(jīng)典顫振。本文主要研究風(fēng)力

2、機(jī)葉片的經(jīng)典顫振控制，通過(guò)控制算法控制風(fēng)力機(jī)葉片尾部的尾緣襟翼達(dá)到控制風(fēng)力機(jī)葉片顫振的目的。
　　首先針對(duì)風(fēng)機(jī)葉片系統(tǒng)的單自由度振動(dòng)控制問(wèn)題，本文選用基于模型降階的內(nèi)模控制方法。分別采用聚類降階方法，hankel降階方法和balanc降階方法獲取風(fēng)機(jī)葉片系統(tǒng)模型的內(nèi)部模型，其中balanc降階方法獲得的內(nèi)部模型能更好的與風(fēng)機(jī)葉片系統(tǒng)模型相匹配。針對(duì)該內(nèi)部模型設(shè)計(jì)內(nèi)?？刂破?，調(diào)整濾波器時(shí)間常數(shù)λ與濾波器階數(shù)n的值。當(dāng)n取2，λ取1時(shí)

3、，扭轉(zhuǎn)角的穩(wěn)定時(shí)間最短，且無(wú)超調(diào)量。仿真結(jié)果表明:內(nèi)?？刂破髦械臑V波器時(shí)間常數(shù)λ的取值對(duì)內(nèi)?？刂破鞯目刂菩Ч鸬?jīng)Q定性的作用。
　　其次針對(duì)風(fēng)機(jī)葉片系統(tǒng)的雙自由度振動(dòng)控制問(wèn)題，本文選用基于遺忘因子遞推最小二乘法辨識(shí)的內(nèi)?？刂品椒?，采用遺忘因子遞推最小二乘法辨識(shí)獲得的內(nèi)部模型與風(fēng)機(jī)葉片系統(tǒng)模型的匹配度更高，能夠最大程度的保留被控對(duì)象的特性，從而可以設(shè)計(jì)出更精確的內(nèi)?？刂破?。并且考慮風(fēng)機(jī)葉片系統(tǒng)中尾緣襟翼驅(qū)動(dòng)器的襟翼角β有一定的限制，

4、存在控制器輸出信號(hào)飽和問(wèn)題，本文選用雙口內(nèi)?？刂破?。采用雙口內(nèi)?？刂破鳎まD(zhuǎn)角和揮舞位移的穩(wěn)定時(shí)間更短，能更快的達(dá)到理想的控制效果。仿真結(jié)果辨明:雙口內(nèi)?？刂破骺梢云鸬揭种瓶刂破鬏敵鲂盘?hào)飽和的作用。
　　在實(shí)際的工程應(yīng)用中，風(fēng)速在不斷變化。本文選用自適應(yīng)模糊內(nèi)?？刂破骺梢愿鶕?jù)風(fēng)速的變化在線調(diào)整內(nèi)?？刂破髦袨V波器時(shí)間常數(shù)λ的取值，并且針對(duì)該風(fēng)機(jī)葉片系統(tǒng)模型設(shè)計(jì)相應(yīng)的模糊控制規(guī)則表，從而起到在線整定內(nèi)?？刂破鲄?shù)的作用。配合雙口內(nèi)?？?/p>