兆瓦级风电机组变桨系统的设计与实现

本文详细分析了变桨距系统的设计原理和组成,并在此基础上以非线性PID算法为控制核心,以Profibus总线和CAN总线作为通信,以超级电容作为后备电源,设计了兆瓦级风电机组变桨距系统,对变桨系统软件开发所涉及的运行模式划分为五类,并将研究结果应用于国内某风场,结果表明该系统满足风电机组对变桨系统位置和精度控制的要求。     

兆瓦级风电机组变桨系统的设计与应用

详细分析了变桨距系统的设计原理和组成,并在此基础上以非线性PID算法为控制核心,用Profibus总线和CAN总线通讯,以超级电容作为后备电源,设计了兆瓦级风电机组变桨距系统,对变桨系统软件开发所涉及的运行模式划分为5类,并将研究结果应用于国内某风场,结果表明该系统满足风电机组对变桨系统位置和精度控制的要求。     

风力发电变速变桨系统的混杂控制

针对变速变桨风力发电系统随机扰动大、多工况运行、结构时变的复杂系统控制问题,以风机的输出功率、转速和桨距角为研究对象,提出了一种基于混杂自动机的变速变桨控制模型。充分考虑到系统变速和变桨过程中的耦合关系,将控制过程分成4个阶段,结合预估控制给出了各阶段控制器的算法。利用MATLAB/Simulink对某额定功率为1 300 kW的变速变桨风力机组进行建模和仿真,结果表明与传统控制方法相比,采用该建模和控制方法,既改善了风力机输出电能质量,也提高了变速变桨风力发电系统的风能利用效率。     

电动变桨距控制系统设计与实现

针对变桨距控制系统在风力发电机组中作为限制出力和制动速度的决定性系统,此处首先研究和分析了兆瓦级风力机特性、风电机组的变桨过程,以及变桨距控制系统的工作原理,计算了桨叶负荷力矩,然后详细设计了变桨控制系统的整体结构、伺服控制系统和备用电源系统,再利用有限状态机设计了变桨控制系统软件,最后搭建了变桨距控制系统平台.实验结...     

基于S7-1200的风力发电机组控制系统

以S7-1200PLC作为主控制器,设计实现了变桨恒速风力发电机组控制系统。介绍系统硬件组成结构,用博途V11软件进行了控制功能的组态编程,对偏航控制和变桨控制原理及其实现作了详细描述,系统能克服风力波动对输出功率的影响,从而实现恒功率输出。设计了触摸屏监控界面,可以实时监测机组运行状态。系统可靠性高、可维护性好、人机交互方便,具有远程通信能力。     

潮流能透平装置电液比例变桨距控制系统设计及其试验

潮流能透平装置的变桨距系统是潮流能商业化应用的关健性部件.在分析潮流能变桨距系统特点的基础上,设计了一套新型的液压式变桨距系统.系统由液压缸前置的齿轮齿条式执行机构及基于电液比例技术的液压拉制系统组成.采用连续域一离散化的方法设计了液压控制系统并在厂房内开展了开环及闭环变桨试验.试验结果显示系统的调桨角度达到188.30,最大变桨速度为3.36 °/s,验证了系统变桨时流的功能.试验发现,采用数字比例-积分-微分(PID)算法的控制系统响应速度快,能够实现节距角的精确控制,阶跃响应调整时间小于1 s,稳态误差小于0.05°.     

风力机组电动变桨系统

目前,电动变桨系统已取代液压变桨系统并被大多数风力机组采用.电动变桨系统作为风力机组功率控制和安全运行的重要执行结构,直接决定风力机组吸收的风能的大小,对于机组的安全稳定运行发挥着重要作用.此处介绍了电动变桨系统的电气结构和运动控制技术要求,分析了系统中变桨控制器、备用电源、变桨电机和伺服驱动器4大部件的功能、特点及设...     

模糊PID变桨距控制器研究

首先对风力发电技术的发展进行了介绍,然后对变桨变速风力发电机机组风能转换特性进行了分析,从而提出了在高风速范围下,风力机变桨控制发电机转矩的控制策略.利用Matlab/Simulink的仿真结果表明,控制曲线符合预期设计要求.     

3MW风电机组变桨距无模型控制

随着风电机组装机容量的迅速增加,电网对风电机组的电能品质提出了更高的要求,而功率波动是影响风电机组电能品质的一个重要问题。考虑到风电机组变桨控制中的桨距角和机组功率的非线性关系和外界扰动问题,为了减小风电机组功率波动,基于无模型自适应(MFA)控制理论设计了风电机组变桨无模型控制器,不依赖于风电机组精确的数学模型。为了验证无模型变桨控制器的性能,以3MW双馈风电机组为控制对象在Sinmulink中对该算法进行了仿真并和广泛应用的PID变桨控制器进行了对比。仿真结果表明无模型变桨控制器较好地解决了风电机组变桨控制中的非线性和外界扰动问题,风电机组输出的功率波动明显小于PID控制器。     

带增益调度的风力发电变桨足巨控制研究

介绍了风力发电变桨控制的基本原理,对以输出功率作为控制量的变桨控制方法进行了仿真,并引入了一种带增益调度的变桨控制策略,通过仿真验证对比,证明了这种带增益调度的控制策略可以改善变桨控制效果。     

兆瓦级风力发电机组电动变桨距系统

介绍了兆瓦级风力发电机组电动变桨距系统的工作原理,选择永磁同步电机作为电动变桨距系统的执行电机。在分析伺服变桨距系统控制原理的基础上,设计了以伺服驱动器为核心的电动变桨距伺服控制系统。试验结果验证了理论分析和系统设计的正确性,为工程设计和实际应用提供了参考依据。     

基于偏差耦合的多电机单神经元同步控制

永磁同步电动机是一个多变量、非线性、高耦合的系统,而现有的多电机同步控制策略难以满足高精确度的同步控制要求。基于在d-q坐标系下的数学模型,采用id=0的转子磁场定向矢量控制方式,对正弦波永磁同步电机进行建模;基于相邻偏差耦合的控制结构,利用单神经元PID控制方法设计一种结构简单的多电机控制策略。与相邻偏差耦合的传统PID控制策略进行的对比仿真表明,该控制策略具有较高的同步精确度和较强的鲁棒性。     

风力发电变桨距控制器测试系统的设计

在风力发电中,变桨距控制器用于实现桨距角调节和功率控制.在变桨距控制器现场运行之前,要对其性能进行测试.本文采用倍福PLC模拟主控制器,PLC与变桨距控制器之间采用CANopen总线通讯,设计了变桨距控制器的测试系统,介绍了测试系统的功能和软件流程,给出了测试结果.     

车用PMSM的双闭环分数阶PID控制策略研究

纯电动汽车永磁同步电机(PMSM)控制系统是一种非线性、强耦合的复杂系统,为提高永磁同步电机的整体控制性能以及鲁棒性,文中提出了一种双闭环分数阶PID控制策略,分别对电流内环和速度外环进行相应的分数阶控制.通过建立电机的电流环模型进而得到整体系统的分数阶模型,设计出电流环以及速度环的分数阶PID控制器,并利用粒子群优化...     

滑模控制器对永磁同步电机的调速性能研究

对永磁同步电机（PMSM）控制系统的数学模型进行了解耦,将系统分为电气和机械两个子系统,并对子系统分别设计了利用时间变化的滑动面进行电机控制的滑模控制器,在此基础上设计了基于滑模控制器的永磁同步电机调速仿真系统。通过与脉冲宽度调制（PWM）的调速仿真系统的实验结果进行对比可知,基于滑模控制器的永磁同步电机控制系统进行调速时转矩脉动更小,电机转速的超调也更小,证明了这种调速控制系统具有更好的动态调速性能。     

永磁同步电机的神经网络逆动态解耦控制

永磁同步电机是一个非线性、强耦合系统，应用神经网络逆系统方法对永磁同步电机进行动态解耦控制研究。通过对永磁同步电机的数学模型可逆性分析，得出解析逆系统，由解析逆系统与永磁同步电机原系统复合成两个伪线性子系统来构造神经网络逆系统，使永磁同步电机动态解耦成二阶线性转速子系统和一阶线性磁链子系统，并采用鲁棒伺服控制器对伪线性子系统进行线性闭环控制器的设计，实现永磁同步电机转速和定子磁链的动态解耦，仿真表明系统具有良好的动静态性能。     

基于智能遗传算法的永磁同步电动机电流控制器设计

根据永磁同步电动机参数随输入电流变化而发生微小变化的特点,研究了基于模糊理论的比例-积分控制应用于永磁同步电动机电流控制的可行性,并应用智能遗传算法对模糊控制规则以及比例-积分控制器中的比例系数和积分时间常数等参数进行了优化,设计了一种基于智能性遗传算法(IGA)优化的模糊电流比例-积分控制器。仿真试验结果表明:基于智能遗传算法优化的模糊PI控制器能够快速跟踪电流的变化。     

参数不确定永磁同步电机有限时间自适应控制

永磁同步电机拥有复杂的非线性动力行为,本文主要研究其中的混沌特性,并且对混沌行为进行控制.将永磁同步电机运行系统的数学模型无量纲化为便于分析的类混沌模型,使用参数代入法,证明了永磁同步电机混沌系统对参数微变的敏感性.选取一组参数使得永磁同步电机运行系统工作在混沌状态下,针对工作在混沌状态下的系统,本文根据自适应控制理论...     

永磁同步电机模糊PID参数自整定

介绍了永磁同步电机(PMSM)在 d-q 轴下的数学模型,针对传统 PID 控制器无法满足非线性、参数时变、干扰繁多的永磁同步电机伺服系统的高性能要求的问题,提出了一种利用模糊控制器实时整定 PID 控制器参数的模糊 PID 控制方法,将其应用到基于矢量控制的永磁同步电机伺服系统速度环中.仿真结果表明,相对于传统PID 控制器,新的模糊 PID 控制器对系统负载和惯量扰动具有良好的鲁棒性.     

基于模糊PI控制的抽油机用永磁同步电机直接转矩控制系统

在抽油机系统中,常存在"大马拉小车"的现象,造成能源浪费.将永磁同步电机代替传统的异步电动机作为抽油机系统的动力机,用模糊PI控制器取代直接转矩控制中的传统PI调节器,并进行仿真研究.结果表明基于模糊PI控制器的抽油机用永磁间步电机直接转矩控制系统响应迅速,能够实现节能目标.