基于非线性干扰观测器的风电机组自适应反演滑模控制

为了提高风力发电系统最大功率跟踪控制的工作性能,根据大范围风速波动运行条件的特性,设计了一种基于非线性干扰观测器的自适应反演滑模控制器。针对风力机单质量动态模型中气动转矩不容易获取的特点,利用非线性干扰观测器进行气动转矩的实时估计。基于最佳转速法,设计了一阶滑模控制器和反演滑模控制器。结合不确定项的自适应控制,进一步抑制滑模控制器的输出抖振、平滑转矩输出。通过与传统PI控制和一阶滑模控制的仿真比较,验证了该文所述控制器的正确有效性。     

垂直轴SRG风力发电系统MPPT动态滑模控制研究

以垂直轴风力机与开关磁阻发电机(SRG)为对象,研究了基于风速跟踪的垂直轴开关磁阻风力发电系统MPPT动态滑模控制(SMC)算法。介绍了SMC原理,设计了系统动态滑模控制器,采用Matlab/simulink建立了系统仿真模型,对风速阶跃变化的不同工况进行理论仿真实验。仿真结果表明,所设计的SRG风力发电滑模控制器具有良好的鲁棒性,能使开关磁阻风力发电系统具有良好的动态性能实现风力机最大功率点跟踪,为实际应用提供理论支持。     

基于最大电功率跟踪的风力发电系统幂指数趋近滑模控制

文章考虑机组转轴摩擦损耗和发电机本体的电损耗,从减小发电功率损耗、提高整机风电转换效率出发,设计了一种基于MPPT原理下的最大电功率点跟踪(MEPT)控制策略,该策略在考虑转轴摩擦损耗和发电机绕组损耗基础上,推导出发电机最大电功率跟踪输出控制模型方程。采用转矩跟踪型MPPT控制策略,利用动态滑模控制原理,设计了基于幂指数趋近律的风电系统MEPT滑模功率控制器。控制律引入输入变量的积分,在时间上形成滑模控制的动态连续性,抑制了MEPT功率跟踪的抖振,增强了控制精度、平滑性与鲁棒性。通过静、动态多种风况的Matlab仿真实验,验证了MEPT控制的正确性。     

磁悬浮电主轴单元径向轴承的磁场分析

介绍了磁悬浮电主轴单元的工作原理,以5.5kW电主轴单元为例,利用ANSYS软件对其径向磁轴承磁场进行了有限元分析.找出其系统磁场分布的变化规律和影响因素.分析表明:在主轴正常悬浮且单边气隙值取0.3±0.004mm,主轴支承处轴颈圆度取0.003mm,径向磁轴承磁极内圈圆度取0.007mm时,磁路磁漏不影响控制系统的性能,主轴实际中心线距理想位置的最大偏移量为0.0025mm,可满足精密机床主轴径向旋转精度性能要求.研究结果为磁悬浮电主轴单元的径向支承结构的优化设计提供了理论依据.     

风力发电机组叶片材料综述

介绍了木质叶片、合金钢叶片、铝合金叶片,以及目前主要使用的玻璃纤维复合材料、碳纤维复合材料,概述了风机叶片材料的研究及使用情况。阐述了随着风机的大型化,碳纤维增强乙烯基树脂因具有性价比高、工艺性能好等优点,将逐步取代目前普遍采用的碳纤维增强环氧树脂材料。     

离网型直驱风力发电系统无线集成监控平台设计

为了实现离网型直驱式风力发电系统在自然风况运行条件下稳定、方便及连续的整机性能测试和电控系统参数在线修正功能需求,设计开发了一套基于上下位机结构和双向无线通讯方式的集成监控平台.该平台下位机以DSP芯片TMS320F2812为核心,通讯模块采用射频芯片CC1020+单片机ATmega8L结构.论文首先对系统监控参数的需求进行了论证,然后介绍了集成监控平台的功能与总体架构,给出了各主要功能电路的硬件设计原理图,阐述电路参数的选择依据和系统软件的主要流程,最后,通过实验测试,验证了该系统设计的正确有效性.     

分布式光储直流微电网滑模自抗扰鲁棒运行控制北大核心CSCD

为提高光储直流微电网可再生能源利用率与供电运行鲁棒性,文章首先分析了直流微电网光储荷功率平衡原则,导出了直流微电网内各分布式发电电源的数学模型。然后,通过引入光伏电压增量与时变平滑因子,设计了指数变步长扰动观察法MPPT光伏控制器。其次,考虑光伏发电与负载功率波动对母线电压稳定的影响,应用滑模自抗扰控制原理,设计了BESS直流母线电压稳定控制器,实现网内光储功率的合理分配和母线电压的动态稳定控制,并基于李雅普诺夫稳定性原则,验证了控制系统的稳定性。最后,利用Matlab/Simulink对案例仿真试验,与传统PID控制对比,验证了所提控制方法的正确有效性。     

开关磁阻电动机激励参数的自调节策略

针对开关磁阻电动机的高度非线性，提出SRM激励参数的在线调节控制策略。采用智能控制方法使驱动系统的性能指标转矩／安培最优的开通角在线调节；针对转矩脉动的关断角补偿；根据给定转速和电机实际转速的差值，通过模糊逻辑判断，推导出最佳参考电流值．仿真结果显示控制系统的激励参数自调节方案的有效性。     

混合动力汽车用开关磁阻电机发电运行

阐述了开关磁阻电机应用于混合动力汽车作起动/发电系统的可行性,介绍了开关磁阻电机作发电运行(SRG)的基本工作原理,给出了系统整体结构框架,描述了基本控制策略,设计了以DSP为核心的控制系统,通过实验验证了系统性能,为进一步研究提供了依据。     

混合动力汽车中开关磁阻电动/发电机纯硬件控制器的研究

针对混合动力汽车中开关磁阻电动(发电)机工作环境恶劣和软件控制抗干扰能力较低的特点,提出了以单片复杂可编程逻辑器件(CPLD)为基础的纯硬件电路实现开关磁阻电动/发电机系统的硬件控制方案.试验结果表明,以CPLD为基础的硬件控制器可以有效地实现控制系统的电动、发电、助力功能,并且具有较高的容错能力及良好的动态调节性能.