基于无源化方法的非线性系统自适应控制

研究了一种非线性系统的动态神经网络控制方案,利用无源化方法证明了其自适应控制系统的稳定性,并得到了动态神经网络系统的学习算法,仿真实验验证了本方法的有效性。     

基于无直流储能元件小型直驱风力发电系统的一种新型PWM算法

为简化系统结构及减小变流器体积,采用一种新型小型直驱风力发电系统结构,系统发电机侧以电流源形式提供能量,且变流器直流环节无储能电感及电容。由于中间无直流储能环节,直流侧电流波动较大,如何在直流电流波动大的情况下保证并网电流波形正弦及对幅值的控制,是系统控制的关键及难点。通过分析该系统的运行特性,提出一种新型PWM算法,并基于此提出一种动态控制策略,搭建了系统仿真模型。仿真结果表明,应用所提出的PWM算法及控制策略,系统能够很好地实现对并网电流波形及幅值的控制。     

基于VIENNA永磁风电系统的自适应反推控制研究

针对永磁同步电机存在非线性项的不确定性以及系统参数摄动产生的不利影响,提出一种基于VIENNA永磁风电系统的自适应反推控制策略。采用VIENNA整流拓扑实现整机功率密度的最大化,降低谐波干扰,提升系统的可靠性。通过自适应反推控制得到系统控制律和参数自适应律,解决了系统的非线性,实现了对定子电阻和负载转矩的参数自适应,从而提高了系统的抗干扰能力。仿真结果表明,该控制系统具有较强的鲁棒性。     

基于无源性理论的风力机最大风能捕获控制

讨论了具有随机性风速变化和非线性的风电系统的最大风能捕获控制问题,系统采用基于无源性控制方案下的浆距角和触发角双输入控制方案,通过选择适当的状态稳态特性和注入阻尼的方法,将风能的最大捕获与系统的全局稳定性相结合,设计出了一种对风速变化和参数摄动具有鲁棒性且使风电系统具有良好动态特性的控制系统。仿真结果显示,对于具有随机性风速变化和变参数风电系统,该控制策略可以实现风能的最大捕获。     

独立运行风力发电系统功率控制器的研究与设计

通过对独立运行风力发电系统的特性和永磁同步电机数学模型的分析与研究,提出了通过调节电磁转矩-转速特性调节功率的一种控制策略,使风力发电机输出在额定风速以下自动跟踪负载用电量。运用此控制策略采用单片机作为控制芯片,设计了用于控制发电机输出功率的电子调节装置,有效地解决了独立运行小型风力发电系统功率平衡问题。     

独立运行风力发电系统功率控制器的研究与设计

分析了风能的特性，通过对独立运行风力发电系统的特性和永磁同步电机数学模型的分析与研究，提出了通过调节电磁转矩-转速特性调节功率的一种控制策略，使风力发电机输出在额定风速以下自动跟踪负载用电量。运用此控制笨略采用单片机作为控制芯片，设计了用于控制发电机输出功率的电子调节装置，有效的解决了独立远行小型风力发电系统功率平衡问题。     

垂直轴磁悬浮风电系统双环自适应悬浮控制

提出了一种用于垂直轴风电系统的电磁和永磁相结合的混合磁悬浮设计方案及悬浮控制方案,其轴向位移由电磁铁主动控制,其余自由度由永磁铁以吸力方式给予约束,同时由永磁铁提供电磁控制的偏置磁场.建立了磁悬浮控制系统的模型,对电流环和位置环均采用模型参考自适应控制方案.对系统受到阶跃扰动的位移响应进行了仿真和实验,仿真和实验结果均证明这种控制方法能够使电流环快速跟踪给定信号,保证此悬浮系统能够很好地适应风速发生突变的情况,具有一定的实用价值.     

直驱式永磁同步风力发电系统的整合模型与仿真

直驱式永磁同步发电机组具有控制回路少、控制简单的优点,在风力发电系统中得到越来越广泛的应用。文章针对直驱式永磁同步风力发电系统的结构、运行特性及功率传输特点,列写出各个模块的电压方程及状态方程,进而建立其整合模型;使用MATLAB进行仿真,验证了该模型的正确性及可靠性,对风电系统的控制策略研究提供了有效帮助。     

基于模糊控制的自适应超螺旋滑模观测器无传感器控制

针对永磁同步电机传统超螺旋滑模观测器(Super-twisting algorithm based sliding-mode observer,STA-SMO)使用固定滑模参数,从而导致较大抖振和扰动抑制能力差的问题,提出了一种滑模参数可以随着系统转速变化而实时更新的永磁同步电机自适应超螺旋滑模观测器无位置传感器控制方法,并给出了所提方法的稳定性证明,通过在线调整滑模系数可以获得较高的估计精度。针对永磁同步电机传统矢量控制速度环采用固定参数PI控制器、无法满足系统快速响应和参数扰动抑制能力等问题,速度外环采用模糊PI控制器,通过模糊控制器的输出更新PI控制器的参数,增强系统的鲁棒性。最后,通过仿真和试验,验证了基于模糊控制的永磁同步电机自适应超螺旋滑模观测器可以有效抑制系统抖振,且估计精度高,鲁棒性强。     

风力发电机速度跟踪自适应控制研究

为风力发电系统设计了全程速度跟踪自适应控制器,以保证风轮机的转子转速在整个风速全程变化范围内都能迅速跟踪上给定的希望速度,希望的速度曲线是根据考虑了风速大小、转子所允许的最大转速和额定功率将风轮机转子转速划分为3个不同的运行区域给出的,在这3个区域中可保证风力发电机最大程度的获取风能,同时又可安全可靠运行.理论推导和仿真研究结果均表明,所设计的控制器能驱使闭环风力发电系统在整个运行过程中很好地跟踪所给定的速度曲线,从而实现了最大利用风能且安全运行的设计目的.