基于LESO的海上风机塔架振动无源控制

以海上永磁同步风力发电系统为研究对象,考虑风、波浪载荷对海上风机支撑结构的影响,研究塔架前后/两侧振动的控制及干扰抑制问题。将波浪载荷作为外部干扰,提出基于线性扩张状态观测器的塔架振动无源控制方法。首先,根据海上塔架振动的基本模型建立反映系统物理结构特性的端口受控哈密尔顿(port-controlledHamiltonian,PCH)模型。然后,进行无源控制器(passivity-based controller,PBC)和线性扩张状态观测器(linear extended state observer,LESO)的设计,通过LESO对干扰进行观测,无源控制器用于实现塔架振动的抑制,并对LESO的估计能力和闭环系统的稳定性进行理论分析。最后,与线性自抗扰控制(linearactive disturbancerejectioncontrol,LADRC)策略和无源控制策略进行仿真对比,仿真结果表明提出控制策略的有效性。