基于SMC的風電變槳距伺服控制系統(tǒng)的研究.pdf

1、近年來，傳統(tǒng)能源給人類帶來了嚴重的環(huán)境問題，尋找新的可替代能源成為人類可持續(xù)發(fā)展中亟待解決的問題。風能的可再生、無污染等優(yōu)點，引起了世界各國的高度重視。如今，追求大型化，高性能的風電機組已成為風電市場新的潮流，變槳距控制技術作為大型風電系統(tǒng)的關鍵技術，對它的研究具有十分重要的現(xiàn)實意義。變槳距伺服系統(tǒng)是一個參數(shù)復雜多變，結構非線性和時變性的隨動系統(tǒng)，傳統(tǒng)的控制策略難以實現(xiàn)高精度控制，有必要采取先進的控制策略來保證風力發(fā)電機組高品質(zhì)電能的輸

2、出和安全穩(wěn)定運行。本文以國產(chǎn)1.5MW大型雙饋風電機組為背景，將滑?？刂评碚摚⊿MC）應用到變槳距伺服控制中，結合其他控制方法，深入研究和分析了大型風電機組的變槳距控制技術。
　　首先，分析了大型雙饋風力發(fā)電機組的總體結構，對機組的主要部分機械結構及系統(tǒng)組成進行了介紹和分析，詳細介紹了風機的控制系統(tǒng)，對變槳距執(zhí)行機構做了選型，確定了PMSM電動變槳的驅動方式，且重點分析了變槳距的控制過程。對風機控制理論中的重要參數(shù)進行了介紹和推導

3、，為變槳距伺服系統(tǒng)的繼續(xù)深入研究提供了理論基礎。
　　然后，介紹了伺服系統(tǒng)的基本概念，對風力發(fā)電機組變槳距伺服系統(tǒng)執(zhí)行機構進行了整體規(guī)劃與設計，確定了PMSM電動獨立變槳距控制方案。對風電系統(tǒng)中的各個部分建立了簡化后的動態(tài)數(shù)學模型，為下一章節(jié)控制器的設計奠定了基礎。
　　接著，針對傳統(tǒng)PID控制無法滿足其高性能要求等問題，結合模糊控制理論和滑?？刂评碚摚O計了模糊PID和模糊滑模兩種變槳距功率控制器，均得到了較為理想的控制效

4、果，通過MATLAB仿真軟件得出的槳距角和輸出功功率的對比曲線可知，模糊滑?？刂撇坏魅趿讼到y(tǒng)的抖振，且控制效果比模糊PID更好，驗證了方案的可行性。
　　最后，針對前面兩章簡化處理的電動伺服變槳執(zhí)行機構部分進行詳細研究，對三閉環(huán)電動伺服系統(tǒng)中的位置伺服部分結合滑?？刂?，分數(shù)階理論，和RBF神經(jīng)網(wǎng)絡參數(shù)整定技術設計了一種RBF分數(shù)階滑模控制器，與傳統(tǒng)PID策略進行了仿真對比，證明了它的優(yōu)越性。而且將此模塊帶入整個風力發(fā)電機組的功率