风力发电机的模型参考自适应控制及其数字仿真

本文针对单机运行的55KW风力发电机的转速控制系统,推导了系统的数学模型,提出并证明了模型参考自适应的控制方案,最后给出了数字仿真结果。     

变速恒频双馈风力发电机空载并网滑模控制

根据矢量控制方法,基于积分切换函数的滑模变控制,设计了变速恒频风力发电机的并网控制策略,使系统在全局范围内对参数摄动和外部扰动都具有很好的自适应能力.在控制器中引入了饱和函数,降低了控制增益的大幅切换,保证了定子电压的稳定性.对并网前的动态响应、并网时的过渡过程以及该控制方法对外部扰动的不灵敏性,用PSCAD做了相应的仿真研究,并与传统的PI控制进行对比.     

变结构模型参考自适应控制直流调速系统研究

本文研究了变结构模型参考自适应控制在直流调速系统中的应用，并进行了仿真结果表明：受控对象能够快速地跟踪参考模型输出，系统具有较强的鲁棒性。     

基于模型参考自适应的直接转矩控制

在模型参考自适应理论的基础上,提出了3种异步电机无传感器直接转矩控制的速度辨识方法,重点介绍了基于定转子磁链的自适应算法.利用(Matlab/simulink)分别对各算法进行建模、仿真、对比,研究表明其具有效性和良好的稳动态性能.     

定位器模型参考自适应控制系统设计

为了消除飞机大部件调姿系统中大部件质量难以在定位器间均衡分配引起的定位器位置伺服控制的不确定性,提出基于模型参考自适应控制的闭环位置伺服控制系统.在控制系统的设计中,根据李雅普诺夫稳定理论求解控制律和自适应律,确定自适应律算法所涉及矩阵的类型.为避免激发系统的高频未建模动态,引入低通滤波器,以保证运动的平稳性和准确性.实验结果证明:基于模型参考自适应控制的伺服系统可以在定位器负载发生变化时保持控制系统性能的一致性,保证动态误差在0~0.05mm,稳态误差为零.     

变速恒频双馈风力发电机的功率控制

针对双馈风力发电系统中功率控制的时变性、随机性、复杂性以及非线性的特点,提出了一种基于模糊神经网络的功率解耦控制方法.该控制方法不依赖电机参数和精确的数学模型,能够实现双馈风力发电机有功、无功功率的解耦控制,具有控制简单、灵活、方便、有效的特点,系统鲁棒性强,适用于双馈风力发电机的功率控制.     

基于模型参考自适应的轮胎硫化控制系统

将轮胎硫化过程控制由复杂高阶系统简化为一阶加纯滞后系统,应用增益模型自适应补偿预估器对其进行控制。通过仿真实验表明,这种控制方案与传统的Smith加PID控制相比具有更好的鲁棒性,控制方案简单且可实现在线整定。     

基于RBF网络的模型参考自适应控制

针对一类非线性动态系统给出了一种基于RBF(径向基函数)神经网络的模型参考自适应控制算法,控制器的结构中使用RBF网络来动态的补偿系统的非线性性。基于Lyapnuov稳定性理论,给出了控制器参数的调整机制——σ-modification-type修正律,并根据神经网络的逼近误差给出了控制误差的估计,控制误差渐近收敛于0附近的一个紧集。仿真实例说明了所给出的算法切实可行。     

直驱永磁风力发电机最大功率跟踪的鲁棒控制

针对直驱永磁同步风力发电系统,考虑实际中存在的系统参数不确定性和外界干扰,研究了直驱永磁同步风力发电机最大功率跟踪控制问题。利用转子磁场定向矢量变换技术和鲁棒backstepping非线性控制技术及干扰抑制技术设计了一种鲁棒轨迹跟踪控制器,通过控制定子电流的转矩分量调节风电机转速,实现系统最大风能捕获和稳定运行。理论分析和与其他控制器的仿真比较结果均表明,所设计的控制器可以保证额定风速下系统参数存在不确定性和外部干扰时,风力发电系统仍能够实现安全可靠地最大获取风能的运行。     

随机系统模型参考自适应控制

本文研究了随机系统的模型参考自适应控制问题，针对ＡＲＭＡＸ模型，给出了加权一步超前模型参考控制律及自适应控制律，且证明了自适应控制律的收敛性及闭环系统输入输出有界性。     

双馈式感应风力发电机组建模及其控制研究

以双馈式感应风力发电机组(DFIG)为对象,分析了DFIG的建模和控制问题。该模型包括风力机模型、传动系统模型和发电机模型。提出了风力机的桨距角控制策略和发电机的转速控制策略。发电机转速控制采用dq同步旋转坐标下的矢量控制。用MATLAB/Simulink软件建立了DFIG模型,并且根据所提出的控制策略对风速随机变化以及系统电压突变时机组的运行情况进行了仿真。仿真结果验证了模型的合理性及控制策略的科学性和可行性。     

风力发电液力调速系统及其控制

在分析液力调速风电机组工作原理的基础上,建立了传动系统的数学模型,优化了传动系统的参数。设计了相应的控制系统,并对风电机组进行了动态仿真。仿真结果表明:液力调速风电机组能够快速响应风速变化,保证机组高效、可靠、稳定运行。     

基于风电机组LPV模型参考自适应独立变桨控制

为了减少大型风电机组多输入、多输出的非线性耦合影响和独立变桨带来的附加控制载荷,根据线性参数变化理论（LPV）对风电机组风能转换系统进行局部线性化,建立统一化的风电机组独立变桨线性参数变化LPV模型.利用模型参考自适应控制理论（MRAC）,以线性化后的LPV控制系统为被控对象建立参考模型,设计出高性能的独立变桨距自适应控制系统.采取波波夫（Popov）超稳定性分析法给出风电机组LPV模型参考自适应控制律,并对所设计的LPV模型参考自适应独立变桨距系统进行计算机仿真实验.实验结果表明,所设计的基于LPV模型参考自适应系统能够适应机组参数在较大范围内的变化,能够实现风电机组独立变桨系统的整机控制,具有良好的稳定性和快速性.     

基于神经网络的风力发电机组变桨距复合控制

在分析风力发电机组系统特性和变桨距控制要求的基础上,提出了一种基于神经网络的分段复合控制方法进行变桨距控制,以解决风力发电系统的多干扰、时滞性、非线性等控制问题。该方法利用神经网络进行模型辨识,再依据运行工况分别进行模型预测控制和前馈控制,不但解决了风力发电机组系统模型难以精确建立的困难,而且去除了可测量的主要外扰——风速随机变化对系统动态控制品质的影响,从而提高了变距系统的响应快速性和抗干扰能力。最后,利用考虑尾涡效应的机组动态模型作为应用实例对复合控制方法进行仿真,结果表明提出方法的有效性与实用性。     

New model reference adaptive control with input constraints

A new scheme of adaptive control is proposed for a class of linear time-invariant( LTI) dynamical systems,especially in aerospace,with matched parametric uncertainties and input constraints. Based on a typical and conventional direct model reference adaptive control scheme,various modifications have been employed to achieve the goal. "C omposite model reference adaptive control"of higher performance is seam-lessly combined with "positive μ-mod",which consequently results in a smooth tracking trajectory despite of the input constraints. In addition,bounded-gain forgetting is utilized to facilitate faster convergence of parameter estimates. The stability of the closed-loop systemcan be guaranteed by using Lyapunov theory.The merits and effectiveness of the proposed method are illustrated by a numerical example of the longitudinal dynamical systems of a fixed-wing airplane.     

基于参考模型的移动机器人直接自适应模糊控制

移动机器人是一个多种功能为一体的综合系统．在控制和规划方面缺乏智能性和鲁棒性。本文提出利用参考模型的直接型自适应模糊控制方法．即直接调整控制器的参数,直到把控制对象和参考模型之间的输入误差减少到10^-6的范围为止．运动控制效果很好。     

大型多功能风电机组主轴制动器惯性试验台的研制

针对我国大型风力发电机组容量已达6MW,而现有风力发电制动器惯性试验台只能完成3MW制动器测试的问题,作者研制了可用于6MW大型风力发电机组主轴制动器测试的惯性试验台。介绍了该试验台的工作原理、结构及关键技术的解决措施。该试验台不仅可用于风力发电机组制动器测试,还可用于工业制动器、重型卡车制动器、船舶锚绞机制动器的测试,提高了设备的投资效益。初步实测表明,该新型试验台可以达到设计的功能要求。