永磁式直驱风电机组控制技术研究
永磁式直驱风电机组控制技术研究【摘要】:永磁式直驱风电机组具有无齿轮箱、功率密度高和可靠性高等优点,已经成为风力发电市场内的主流机型之一。针对这种快速变化的非线性复杂系统,人们已提
【学位授予单位】:沈阳工业大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:TM315
【目录】:
- 摘要5-7
- Abstract7-12
- 第一章 绪论12-25
- 1.1 课题的提出及意义12-15
- 1.1.1 课题的提出12-14
- 1.1.2 课题意义14-15
- 1.2 课题相关技术研究现状15-21
- 1.2.1 永磁式直驱风电机组技术研究现状15-16
- 1.2.2 永磁式直驱风电机组控制技术研究现状16-21
- 1.3 课题来源及研究内容21-25
- 1.3.1 本文课题来源及研究对象21
- 1.3.2 本文拟解决的主要问题及研究方法21-22
- 1.3.3 本文研究主要内容22-25
- 第二章 永磁式直驱风电机组模态线性化及控制策略25-40
- 2.1 引言25
- 2.2 永磁式直驱风电机组系统结构25-26
- 2.3 风能转换模型26-27
- 2.4 永磁式直驱机组传动系统模型27-28
- 2.5 永磁式直驱机组模态线性化28-34
- 2.5.1 风轮的单状态线性模型29-31
- 2.5.2 加入发电机转速和驱动链扭矩的3状态线性模型31
- 2.5.3 加入塔架模态的状态线性模型31-34
- 2.6 永磁式直驱机组的控制策略34-39
- 2.6.1 面向最大功率追踪的转矩与桨距角控制策略34-36
- 2.6.2 转矩与桨距角的协调控制策略36-37
- 2.6.3 考虑永磁式直驱机组动态特性的振动控制策略37-38
- 2.6.4 永磁式直驱机组综合控制策略38-39
- 2.7 本章小结39-40
- 第三章 永磁式直驱风电系统转矩控制方法40-58
- 3.1 引言40
- 3.2 最大风能捕获40-42
- 3.3 基于自适应模糊的直驱系统控制器设计42-47
- 3.3.1 自适应模糊控制42-43
- 3.3.2 自适应模糊控制器设计43-47
- 3.4 转矩自适应模糊控制47-53
- 3.5 转矩自适应模糊控制仿真研究53-57
- 3.6 本章小结57-58
- 第四章 永磁式直驱风电系统桨距角控制方法58-86
- 4.1 引言58
- 4.2 滑模变结构控制方法58-63
- 4.2.1 滑模变结构控制理论58-59
- 4.2.2 滑模变结构控制方法及分析59-63
- 4.3 自适应模糊滑模控制器(AFSMC)设计63-72
- 4.3.1 变桨距系统模型63-68
- 4.3.2 滑模控制模型68-70
- 4.3.3 模糊控制的算法70-71
- 4.3.4 自适应算法71-72
- 4.4 变桨距系统仿真与实验72-84
- 4.4.1 变桨距系统仿真72-80
- 4.4.2 变桨距系统实验80-84
- 4.5 本章小结84-86
- 第五章 永磁式直驱风电系统振动控制方法86-116
- 5.1 引言86
- 5.2 永磁发电机与变流器模型86-92
- 5.2.1 永磁同步发电机模型86-87
- 5.2.2 背靠背型变流器模型87-92
- 5.3 转矩阻尼控制方法92-102
- 5.3.1 转矩阻尼控制方法92-99
- 5.3.2 转矩阻尼控制方法的仿真研究99-102
- 5.4 考虑塔架振动的桨距角专家PID控制方法102-115
- 5.4.1 塔架振动的专家PID控制102-108
- 5.4.2 塔架振动的专家PID控制仿真与实验研究108-115
- 5.5 本章小结115-116
- 第六章 结论与展望116-118
- 参考文献118-122
- 在学研究成果122-124
- 致谢124-125
- 附录A:SUT-1500直驱风电机组参数125-130
- 附录B:SUT-1500永磁发电机参数130-132
- 附录C:SUT-1500永磁直驱风电机组仿真参数132-133
- 附录D:SUT-1500永磁直驱风电机组稳态曲线133-134
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