大功率風(fēng)電機(jī)組新型傳動(dòng)系統(tǒng)建模與仿真研究.pdf

1、針對當(dāng)前風(fēng)電機(jī)組向大功率、高效率、高可靠性方向發(fā)展的趨勢，本文運(yùn)用現(xiàn)代仿真分析手段，對風(fēng)電機(jī)組新型傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、運(yùn)行特性進(jìn)行了研究，為進(jìn)一步深入研究奠定了理論基礎(chǔ)，具有重要的理論意義和工程應(yīng)用價(jià)值。研究風(fēng)電機(jī)組新型傳動(dòng)系統(tǒng)所采用的研究方法對其他復(fù)雜機(jī)電液一體化系統(tǒng)的研究具有借鑒意義。 在行星齒輪傳動(dòng)的基礎(chǔ)上，提出了一種大功率風(fēng)電機(jī)組新型傳動(dòng)系統(tǒng)，通過控制與伺服電機(jī)固定連接的導(dǎo)輪葉片調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)滾珠絲杠的轉(zhuǎn)角，在導(dǎo)輪葉片調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的作

2、用下，達(dá)到調(diào)節(jié)導(dǎo)葉可調(diào)式液力變矩器的渦輪轉(zhuǎn)速，最終實(shí)現(xiàn)風(fēng)輪的變速輸入、發(fā)電機(jī)的恒速輸出和無級調(diào)速控制的目的。 風(fēng)電機(jī)組新型傳動(dòng)系統(tǒng)是復(fù)雜的機(jī)電液一體化系統(tǒng)，運(yùn)用傳統(tǒng)的研究方法無法深入研究其特性。為了深入研究風(fēng)電機(jī)組新型傳動(dòng)系統(tǒng)的調(diào)速原理和調(diào)速穩(wěn)定性，在行星齒輪傳動(dòng)理論的基礎(chǔ)上，運(yùn)用流體力學(xué)能頭理論建立了風(fēng)電機(jī)組新型傳動(dòng)系統(tǒng)的非線性動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型。運(yùn)用先進(jìn)的數(shù)字化仿真技術(shù)，以MATLAB/simulink為仿真平臺建立了基于智能模糊

3、PID控制的系統(tǒng)仿真框圖，給出了智能模糊PID控制器的設(shè)計(jì)方案，對智能模糊PID控制器在風(fēng)電機(jī)組新型傳動(dòng)控制系統(tǒng)中的應(yīng)用進(jìn)行了仿真。研究了不同風(fēng)輪輸入轉(zhuǎn)速下發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速、導(dǎo)葉可調(diào)式液力變矩器的導(dǎo)輪葉片轉(zhuǎn)角θ、渦輪轉(zhuǎn)速和泵輪轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速比i的階躍響應(yīng)情況。研究結(jié)果表明基于智能模糊PID控制的風(fēng)電機(jī)組新型傳動(dòng)系統(tǒng)能順利實(shí)現(xiàn)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速的無級調(diào)速控制，調(diào)速性能穩(wěn)定、可靠；轉(zhuǎn)速比i集中在導(dǎo)葉可調(diào)式液力變矩器的高效范圍內(nèi)，傳動(dòng)效率較高。 為了進(jìn)

4、一步驗(yàn)證風(fēng)電機(jī)組新型傳動(dòng)系統(tǒng)調(diào)速原理、非線性動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型和智能模糊PID控制器設(shè)計(jì)方案的正確性，運(yùn)用ADAMS和MATLAB/simulink聯(lián)合仿真技術(shù)，對不同風(fēng)輪輸入轉(zhuǎn)速下發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速的階躍響應(yīng)進(jìn)行了聯(lián)合仿真分析，仿真結(jié)果動(dòng)畫清楚表明風(fēng)電機(jī)組新型傳動(dòng)的調(diào)速原理是正確的。通過對比分析MATLAB/simulink仿真結(jié)果和ADAMS和MATLAB/simulink聯(lián)合仿真結(jié)果發(fā)現(xiàn)，兩種仿真結(jié)果基本一致。這證明本文建立的風(fēng)電機(jī)組新型傳動(dòng)系