風(fēng)力機(jī)變槳距控制系統(tǒng)及其執(zhí)行機(jī)構(gòu)的研究.pdf

1、隨著世界各國對能源需求的持續(xù)增長，煤炭、石油等常規(guī)能源的逐漸枯竭，以及環(huán)境污染問題的日益嚴(yán)重，人類越來越重視可再生能源的利用，作為綠色能源的風(fēng)能，風(fēng)力發(fā)電技術(shù)也成為各國學(xué)者競相研究的熱點(diǎn)。與發(fā)達(dá)國家相比，我國在風(fēng)力機(jī)的大型化、變槳距控制、變速恒頻等先進(jìn)風(fēng)電技術(shù)的研究方面還存在較大的差距。隨著風(fēng)力發(fā)電機(jī)單機(jī)容量的大型化，變槳距控制風(fēng)力發(fā)電技術(shù)因其高效性和實(shí)用性正受到越來越多的重視。因此，開展對風(fēng)力機(jī)變槳距控制系統(tǒng)及其執(zhí)行機(jī)構(gòu)的研究具有重要

2、的意義。 本文以變槳距控制系統(tǒng)中控制器的研究為切入點(diǎn)，結(jié)合計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)，對控制系統(tǒng)展開了研究。首先對風(fēng)力機(jī)空氣動(dòng)力學(xué)和變槳距控制過程進(jìn)行了探討，為系統(tǒng)控制策略的研究提供理論基礎(chǔ)，并通過控制系統(tǒng)的機(jī)理模型仿真，驗(yàn)證了理論的合理性。隨后，考慮到風(fēng)力機(jī)變槳距控制系統(tǒng)復(fù)雜、多變量、非線性和不確定的特點(diǎn)，傳統(tǒng)的PID控制技術(shù)難以獲得比較理想的效果以及智能控制技術(shù)(如模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等)在風(fēng)力發(fā)電機(jī)組控制系統(tǒng)研究中的應(yīng)用，提出了采用模糊

3、控制和PID控制技術(shù)相結(jié)合的方式對系統(tǒng)進(jìn)行控制。在研究過程中，設(shè)計(jì)了兩種模糊PID控制器：模糊PID閾值控制器和參數(shù)模糊自調(diào)整PID控制器，并對兩種模糊PID控制器進(jìn)行了詳細(xì)的設(shè)計(jì)與分析，通過控制系統(tǒng)辨識(shí)模型對控制器進(jìn)行仿真驗(yàn)證。仿真結(jié)果表明，和采用單一的PID控制或模糊控制比較，上述兩種控制器改善了系統(tǒng)的控制效果，說明采用該控制方式的可行性。 最后，針對現(xiàn)今開展風(fēng)力機(jī)的機(jī)械部分相關(guān)研究很少的情況，對變槳距機(jī)構(gòu)也進(jìn)行相應(yīng)的研究。