高阶非线性不确定系统的自适应实际输出跟踪控制

本文研究了一类高阶非线性不确定系统的自适应实际输出跟踪控制问题, 该问题在未知控制系数的下界精确知道的假设下已经得到了研究. 基于新的鲁棒自适应控制和连续控制思想, 成功去除该假设条件. 进而应用增加幂次积分的方法, 给出了构造连续自适应实际输出跟踪控制器的系统化方法. 该控制器确保闭环系统的所有状态全局稳定, 并且经过有限时间后, 跟踪误差可以被某一事先给定的任意正数界定. 最后, 通过一个仿真算例验证了理论结果的正确性.     

变速风力发电机最大风能捕获非线性控制

以实现变速风力发电机最大风能捕获为目标,结合其机械惯量大和传动轴柔性的特点,提出一种由内外环两层结构组成的非线性控制策略,在提高风能捕获效率的同时降低机械瞬态负载.内环为稳定转速控制器.外环由叶尖速比反馈补偿器、转子转速预设定模型和转速设定平滑模块组成.通过对外环到内环设定转速进行平滑处理,减小了风速剧烈变化对设定转速...     

基于单位分解的一类非线性不确定系统跟踪控制设计

利用单位分解在紧致域上能够以任意给定精度逼近连续函数的性质,针对一类不确定非线性系统设计了带有自适应律的鲁棒自适应跟踪控制器．结果表明这种控制器可以使输出跟踪误差渐近收敛到零点的一个小邻域内,并保证闭环系统的所有状态一致有界．最后的仿真实例说明了该方法的有效性．     

变速风力发电机组出功控制策略研究

变速风力发电机组通常采用转速控制和变桨距控制相结合的方法,在额定风速以下主要调节发电机的转矩使转速跟随风速变化而变化,以获得最佳叶尖速比;在额定风速以上通过调整桨叶节距,改变气流对叶片攻角,从而改变风力发电机组获得的空气动力转矩,才能使功率输出保持稳定传统PID控制方案在风电控制中仍然发挥重要的作用,先进的控制算法与传...     

德国西门子获风力发电场涡轮机的订单

德国西门子公司（SiemensAGl周2E（2011年8月5日）表示,已经从德国风力发电场WindMWGmbH获得了80台风力涡轮机的订单。 西门子并未披露此次交易的财务细节。西门子将交付80台风力发电机,每台的发电容量为3．6兆瓦,MeerwindSued与Meer—windOst项目的风轮直径均为120米。Wind...     

一类不确定非线性系统的鲁棒自适应控制

针对一类具有一般不确定性和未知参数的非线性系统,设计出一种适用于输出跟踪的鲁棒自适应控制器.该控制器对系统的参数和状态的不确定性具有鲁棒性,能保证闭环系统的全局稳定性,并解决了ε-跟踪问题.仿真实例表明,所设计的鲁棒自适应控制器具有良好的跟踪性能.     

一类不确定非线性系统自适应输出反馈跟踪控制的新结果

研究了一类不确定非线性系统的自适应输出反馈实际跟踪控制问题. 解决该控制问题的困难主要源于此类系统控制系数不确定, 并具有依赖于不可测状态的增长且其增速是关于输出的多项式函数. 首先, 通过推广现有的K–滤波器, 引入了新的动态高增益K–滤波器, 并基于此构造了状态观测器. 然后, 应用反推技术, 成功的设计了系统的自适应输出反馈跟踪控制器. 主要结果表明, 通过设计参数的适当选择, 所构造的控制器能保证闭环系统的所有状态全局有界, 并且当时间足够大时, 跟踪误差收敛到零点的既定小邻域内.     

基于数据挖掘方法的风力涡轮机状态监测技术研究

目前风力涡轮机的故障模式预测成为了风力发电站发展的重要任务;提出了一种基于数据挖掘算法的涡轮机故障状态预测方法;这种方法包括3个主要的步骤:涡轮机状态抽象,算法训练,状态预测;首先利用先验知识将涡轮机的初始状态进行分类,选择建立预测模型的参数;为了降低计算难度,采用数据挖掘算法进行模型参数的选择;最终采用发电机转速、变速箱速度、温度枢纽、叶片螺距角这些参数进行预测模型的建立;建立预测模型的过程分为3个阶段:预测任意故障;预测系统的特殊故障;确定未知故障;通过对各种数据挖掘算法基于大量风力涡轮机数据的性能分析,选择了性能最优的随机森林算法模型;这种模型的预测准确率能够达到98%;同时还能够预测训练数据没有包含的故障类型;通过在实际风力涡轮机数据的验证,表明了这种模型的稳健性。     

一类非线性不确定系统的模糊自适应控制

利用模糊逻辑系统具有逼近连续函数的性质,研究了一类非线性不确定系统的自适应模糊控制问题.控制器和自适应律的构成直接利用了系统的结构信息和模糊逻辑系统的输出信息,在较弱的假设条件下,这种控制器使被控系统的状态及参数估计误差一致终极有界.最后的仿真算例说明了本文所采用方法的有效性.     

一类不确定非线性系统的鲁棒自适应控制

针对一类不确定非线性系统 ,设计出一种新的自适应控制器 ,它克服了现有方案存在的过多参数辨识问题 ,从而降低了控制器的动态阶次 .在较弱条件下 ,该控制器不仅能保证闭环系统所有信号有界 ,而且能使跟踪误差以指数速度收敛到零的有界小邻域内     

风力发电机组的变论域自适应模糊控制

建立了变速变浆距风力发电机组的简化模型。在此基础上,将变论域自适应模糊控制应用到风力发电机组的转速和浆距控制系统中,改善风力发电机组的风能捕获性能。变论域自适应模糊控制器在保持规则形式不变的前提下。论域随着误差的变化而变化。这种控制器不但具有经典模糊控制的优点,如不需要精确的数学模型,产生非线性控制动作,良好的动态性能等．而且具有较高的控制精度。仿真结果证明该方法改善了风力发电机组的控制性能。     

不匹配不确定性系统的近似变结构输出跟踪控制

针对一类具有不匹配不确定性的非线性系统,提出一种结合变结构控制方法及自适应控制方法输出跟踪控制器。首先提出一种保证不确定性系统跟踪误差指数稳定的近似变结构控制器;进而得到一种具有不确定性范数上界估计能力的自适应近似变结构控制器,并证明了所提出的自适应近似变结构控制器使跟踪误差在时间趋于无穷时收敛于零。     

风力发电系统变浆距模糊自适应PID控制器仿真与研究

为解决普通PID对风力发电机输出功率控制不稳定的问题。针对整个风力发电系统的非线性特点提出了模糊自适应PID变桨距控制的方案。以输出功率值与额定功率值的偏差以及偏差的变化率作为模糊控制的输入,把模糊推理出的三个整定参数和初始PID参数进行叠加后控制变桨距,最后在Matlab/Simulink上搭建整体模型并仿真得到输出功率波形。结果表明:模糊自适应PID比普通PID能更好提高输出功率的稳定性。     

基于直流电动机的风力机特性模拟

首先分析了风力机吸收风能原理.以此建立了风力机运行特性的数学模型,给出了风力机运行的功率特性和转矩特性,并利用Matlab/Simulink实现仿真.采用直流电动机模拟风力机特性以满足实验室风力发电研究的需要,通过风力机与直流电动机的模型,对比研究了风力机与直流电动机运行特性的异同,制定了实现简单、特性优良的转矩模拟方案,通过控制直流电动机电枢绕组电流来实现风力机转矩特性的模拟.以此为基础在Matlab环境中组建了风力机特性的模拟系统.对风速变化及机组转速变化两种典型运行条件下的风力机运行特性进行了模拟,模拟结果与理论数据达到了高度的吻合.基于转矩模拟算法的风力机特性模拟方案,可方便地应用于实验室条件下风力发电技术的研究.     

基于有效风速估计与预测的风电机组自适应最大风能跟踪控制

针对如何在有效风速未知情况下实现风电机组最大风能跟踪(MPPT)的问题,本文使用支持向量回归(SVR)和自适应控制原理,提出基于有效风速估计与预测的自适应MPPT控制方案.首先,使用机组的历史运行数据,训练得到基于SVR的风速估计与预测模型,为MPPT控制提供实时参考输入.其次,结合在线学习估计器(OLA)和减小转矩增益(DTG)控制原理,设计自适应MPPT控制器,该控制器能够较好应对系统未知动态特性和干扰,且能降低传动链载荷.最后,使用李雅普诺夫原理证明闭环系统所有信号都是有界的.仿真结果表明本文提出的方法能够获得良好的MPPT效果,进而提高机组产能.     

变转速风力机额定风速以上的非线性控制 ——恒功率输出控制问题

讨论了额定风速以上时变转速风力机的控制问题,系统采用基于微分几何理论下的浆距角和触发角双输入控制,变转 速风机是一个带有大范围风速的多输入产多输出 非线性系统,通过坐标变换,使非线性系统转化为一个标准的线性系统。     

双馈发电机变速恒频系统矢量控制的研究

分析双馈异步发电机的工作及设计原理,建立其数学模型,推导定子磁链定向的矢量控制方程j,最终确定双馈异步发电机的控制框图,并通过仿真验证该控制策略的有效性。     

考虑参数不确定性的移动机器人轨迹跟踪控制

针对移动机器人系统中轮胎半径和轮胎间距存在的参数不确定性问题,提出自适应轨迹跟踪控制方法.首先,推导适合进行自适应控制器设计的系统误差模型,将原有控制问题转化为不确定参数的自适应更新率和虚拟控制输入的设计问题;然后,针对系统中的不确定性参数,设计自适应更新率对其进行在线估计,并设计虚拟的控制输入,得到移动机器人驱动电机的左右轮转速;其次在Lyapunov稳定性框架下证明闭环跟踪误差系统的渐近稳定性和估计误差系统的稳定性;最后通过仿真和实验表明,所提出方法能够通过在线学习估计出参数真实值,使得实际运行轨迹收敛到参考轨迹,同时表明所提出方法能够抑制系统参数不确定性对控制系统的影响.     

变速风力发电机组最大风能追踪与桨距控制

针对变速变桨风力发电机组(Variable Speed Variable Pitch,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稳定输出功率进行研究。低风速时在传统风能追踪控制策略的基础上,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。在额定风速以上,依据风机空气动力学原理、风轮扫及面内风速风切特性,提出基于桨叶方位角信号的独立变桨距控制策略。该策略通过权系数将统一变化的桨距角转化为3桨叶独立变化的桨距角。以国产某2 MW风力发电机组为验证对象,基于Bladed软件平台对所采用的控制策略进行仿真验证。结果表明,相对传统控制,所提出的控制策略在低风速时能够更好的追踪最大功率点。额定风速以上时,使风力发电机组能够在额定转速下保持稳定的电功率输出。