导读:本文包含了偏航控制系统论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:抗台风,海上风电机组,偏航,整流器
偏航控制系统论文文献综述
陶海亮,余业祥,杜明慧,邱国祥,何春[1]（2019）在《海上风电机组偏航驱动系统及其控制策略的设计》一文中研究指出根据海上风电机组偏航驱动系统及其控制的特点,针对台风工况下机组的运行特性进行分析,确定了偏航驱动系统的性能要求,根据要求设计了基于整流器和逆变器一拖一的偏航驱动系统及其控制策略,包括偏航驱动系统的硬件选型和控制流程设计。最后通过偏航试验平台对该方案进行性能试验,试验数据及波形表明,该套偏航驱动系统及其控制策略能够满足台风工况下海上风电机组偏航动作的需求。(本文来源于《工业控制计算机》期刊2019年09期）
王楠楠[2]（2019）在《基于模型预测控制的磁悬浮偏航系统建模与控制研究》一文中研究指出在大中型水平轴风力发电机组中,偏航系统是必不可少的重要组成部分,其性能关系到整个风力发电机组的效率。因此,为了最大限度的利用风能,提高风力发电机的工作效率,需使得风力发电机处于迎风位置。但传统偏航系统存在诸多缺点,如结构复杂、占用空间大、故障率高、维护不方便,一旦发生故障,更换困难,停机检修时间长,给整个电网的正常运行造成严重不利的影响,因而亟需开发一种对风精度高、可靠性高、维护方便的偏航系统。为此,本课题组提出了一种具有自主知识产权的新型风电磁悬浮偏航系统(MYS),本文基于模型预测控制理论对此磁悬浮偏航系统的悬浮过程和偏航过程进行建模与控制:首先,依据电磁学和力学理论,建立了磁悬浮偏航系统悬浮过程的非线性动态模型,将其进行泰勒级数展开,在平衡点附近近似得出悬浮过程的线性模型。同时,运用电磁学和动力学理论对磁悬浮偏航系统的偏航过程进行理论分析,建立了偏航过程的数学模型,利用前向欧拉公式进行线性化处理,最终推导出偏航过程的线性化模型。其次,依据上述模型,采用基于状态方程的预测控制理论设计了外环预测气隙控制器,内环采用传统PID控制,利用待定系数法推导出悬浮过程的闭环状态空间方程。同时考虑到磁悬浮偏航系统在悬浮过程中模型参数易受到外界环境及温度的影响,设计了模型失配补偿器,最终通过仿真验证了此方案的可行性。第叁,为了进一步提高磁悬浮偏航系统悬浮过程的抗干扰能力和动态响应能力,将PID控制与状态反馈控制(SFC)相结合作为气隙外环控制器,将带有延时补偿的有限集模型预测控制(FCS-MPC)作为电流内环控制器。最终,将此方案与传统PID控制进行仿真对比,结果表明所提控制方案抗干扰能力较强,动态响应速度较快。第四,基于FCS-MPC理论设计得到磁悬浮偏航系统偏航过程的预测电流模型。基于MATLAB/Simulink进行仿真,结果验证了所提方案的可行性。最后,通过对dSPACE软件及硬件的学习,搭建了基于dSPACE的风电磁悬浮偏航实验平台,并完成了DS5203、DS4002外围硬件电路的设计。(本文来源于《曲阜师范大学》期刊2019-06-12）
王强[3]（2019）在《风力磁悬浮偏航系统主被动悬浮控制》一文中研究指出针对水平轴风力发电系统偏航装置摩擦功耗大、故障率高等问题,课题组提出了风力磁悬浮偏航系统,机舱悬浮下偏航迎风,极大降低偏航功耗。但风力偏航系统工作在80m高的塔架上,工况恶劣,特别是因机舱桨叶和尾翼侧差别较大的迎风面积产生的倾覆力矩,使得机舱极易俯仰,风机存在轴向、俯仰及偏航等多自由度运动,采用传统多变流器协同悬浮策略,存在传感器和变流器数量多、悬浮功耗大、故障率高等问题,为此本文提出了风力机舱的主被动悬浮协同控制,被动提升俯仰刚度阻尼,主动轴向悬浮风机机舱,协同完成风力机舱的稳定悬浮。首先深入研究了风力磁悬浮偏航系统悬浮机制和受力分析,给出了风机倾覆力矩和轴向下压力模型,理论推导了机舱两侧涡流阻尼力和悬浮力,构建了机舱两自由度运动方程;试验研究了涡流阻尼引入在提高盘式永磁体的悬浮性能和控制器稳定域的突出效果,仿真研究了铝板厚度、悬浮气隙和电流对涡流阻尼力影响,综合考虑悬浮功耗、气隙波动以及变流器负担,优化选择了涡流铝板厚度,仿真验证了基于铝板优化厚度的悬浮系统气隙波动量仅为1mm以及电流减小幅度可达3A。本文提出的风力机舱主被动悬浮控制,包括含悬浮绕组和铝板一体化的涡流阻尼系统以及机舱重心下移等复合方法,以及机舱轴向悬浮控制两部分。基于风机额定倾覆力矩以及最大允许俯仰角度,完成机舱重心下移力臂设计以及俯仰阻尼提升研究;鉴于机舱悬浮绕组电感较大所致电流滞后问题,采用了悬浮气隙外环和电流内环相结合串级控制,提出了基于反电动势补偿的电流跟踪控制器,提升电流跟踪速度;针对机舱悬浮非线性、弱阻尼以及含俯仰自由度干扰等问题,采用自适应干扰补偿和RBF神经网络两种算法,快速逼近风机悬浮系统诸多不确定性干扰,配合悬浮稳定控制器,实现机舱稳定悬浮,仿真试验发现:两种算法均可在倾覆力矩150Nm施加情况下,气隙最大波动量分别为0.3mm和0.25mm,远优于PID控制气隙波动的1.2mm,机舱两侧气隙差异大幅降低,俯仰角度满足设计要求,验证了主被动悬浮控制策略的有效性。基于3kW悬浮变流器以及重达484kg的风力磁悬浮偏航样机,搭建了风力磁悬浮偏航系统试验平台,分别进行多铝板厚度机舱悬浮性能对比试验以及150Nm倾覆力矩施加情况下机舱主被动悬浮试验,试验发现:1)基于优化铝板厚度悬浮系统,在225N机舱下压力作用下,悬浮气隙波动0.125mm,远优于未优化的气隙波动4mm,验证了涡流阻尼优化有效性;2)自适应干扰补偿算法在150Nm倾覆力矩作用下,机舱悬浮稳态误差为0.2mm,机舱两侧最大悬浮气隙差为0.2mm,且仅在1.3s时间内渐进收敛,从而进一步验证了本文所提主被动悬浮控制策略的有效性。(本文来源于《曲阜师范大学》期刊2019-06-06）
衣学涛[4]（2019）在《风力磁悬浮偏航系统建模与控制》一文中研究指出针对水平轴风力发电系统偏航装置存在多齿轮传动结构复杂、故障率高、偏航功耗大等问题,新能源研究所提出了风力磁悬浮偏航系统。风力磁悬浮偏航系统运行工况恶劣,机舱悬浮本质为多自由度电磁悬浮系统,机舱悬浮后偏航本质为弱阻尼、强干扰的盘式电机转速控制,如何抑制外界干扰实现机舱稳定悬浮,以及机舱悬浮下偏航是本文研究的关键。为此,本文从风力磁悬浮偏航系统模型构建、多自由度机舱悬浮以及超低速偏航控制等方面开展研究。首先分析风力磁悬浮偏航系统多自由度运行机制,给出了风力机舱所受倾覆力矩、偏航负载转矩以及轴向下压力数学模型,建立了含轴向、俯仰两自由度运动方程,鉴于气隙磁场能存在的轴径向磁场耦合,基于虚功法和含悬浮电流、偏航电流的气隙磁场能,给出了机舱两侧悬浮电磁力,综合考虑机舱两侧悬浮气隙、悬浮电流的差异以及外界干扰,构建机舱多自由度悬浮模型以及偏航运动模型,采用转子磁场定向将悬浮力与偏航转矩解耦,实现机舱悬浮与偏航过程的完全独立控制。针对风机机舱两自由度运动机制以及俯仰角度难以测量等问题,采用坐标变换将两自由度运动模型转化为机舱两点悬浮控制模型,提出了风机机舱的两点悬浮协同控制策略,包括两点协同式悬浮跟踪控制以及交叉耦合控制器,其中两点协同式悬浮跟踪控制采用自适应悬浮跟踪控制,基于Lyapunov函数完成了悬浮模型参数的自适应律设计,极大提升悬浮气隙跟踪以及鲁棒性能,随后基于同步跟踪误差设计了交叉耦合控制器,提升机舱两侧悬浮同步性能。针对偏航控制的弱阻尼、强干扰以及因倾覆力矩所致的转矩不确定性问题,基于Lyapunov稳定理论设计了偏航转速控制器,同时设计了干扰转矩观测器,快速补偿不确定干扰对转速控制影响。基于上述悬浮和偏航控制策略,仿真研究了风力磁悬浮偏航系统的偏航迎风和侧偏保护两实验,实现了风机机舱悬浮稳定和偏航转速的超低速稳定控制,同时实现了风机最大功率跟踪和侧偏保护功能,证明了悬浮与偏航控制策略有效性以及风力磁悬浮偏航系统结构设计的合理性。基于风力磁悬浮偏航样机(悬浮重量484kg)、两悬浮变流器以及偏航变流器,搭建了风力磁悬浮偏航系统实验平台,首先进行了悬浮跟踪实验、轴向抗干扰实验以及侧偏扰动实验,并进行了多种悬浮控制算法的性能对比,试验表明自适应跟踪控制方法在上升时间、稳态误差、抗干扰性能方面具有明显优势,悬浮稳态误差仅为0.05mm,同步误差仅为0.2mm。随后进行了机舱悬浮与偏航一体化实验,实现了盘式电机的±0.3rpm超低速旋转,且偏航全过程悬浮气隙稳定,悬浮气隙波动仅为±0.3mm,偏航转速波动仅为0.0.25r/min,进一步验证机舱悬浮和偏航控制策略的有效性。(本文来源于《曲阜师范大学》期刊2019-06-06）
丁恒[5]（2019）在《基于神经网络的风力发电机组偏航控制系统研究》一文中研究指出随着各国的经济发展,人类对能源的需求量越来越多,而传统化石能源的资源不足及对生态环境造成的污染问题开始逐渐显现,而风能作为一种可再生的清洁能源,其资源分布非常广泛,能量十分巨大,其重要性越来越高。使用风力发电可以产生可观的经济效益和良好的社会效益,对环境友好无污染,节约不可再生资源的消耗,减轻越来越严重的温室效应。但是风具有随机性,其风速、风向随时都在变化,这就导致若想高效率地利用风能,必须使得风机时刻处于对风状态。在实际生产中风电机组在对风精度、低效疲劳偏航等方面,还存在着许多不尽人意之处。本文主要研究风电机组系统中的偏航控制系统,以实现精准对风的目的。首先对风电机组与风机偏航控制系统进行介绍,分析风机组构成及工作原理,对偏航控制系统构成与原理及偏航的几种不同模式进行介绍说明。再进行风能理论的介绍与风力机的分析,建立风和风力机的模型,阐述风速、风向测量方法以及偏航角度的计算方法,确定偏航控制系统如何进行最优动作,并使神经网络算法与偏航控制系统相配合,神经网络算法进行风向的预测,偏航控制系统根据预测的风向来进行相应的动作,使风电机组偏航动作时保证风电机组捕获最大风能,提高偏航效率。然后,针对风电机组偏航控制系统的功能需求以及运行环境,分别对其进行了硬件电路设计与软件程序设计,为风电机组偏航控制系统的可靠运行提供有力保障。最后为了验证总体设计的可行性,运用MATLAB仿真软件对整个系统进行仿真验证,仿真结果表明了基于神经网络算法的风电机组偏航控制系统可以有效提高风电机组的偏航效率与对风精度,在保证捕获最大风能的同时可以减少低效的疲劳偏航动作,延长风电机组偏航控制系统的工作寿命。(本文来源于《长春工业大学》期刊2019-06-01）
张庆文[6]（2019）在《地下管网巡检机器人自返航控制系统研究》一文中研究指出随着机器人技术的迅速发展,在日常生活中,机器人的影子随处可见,随着机器人智能化程度、稳定性程度的提高,越来越多的工作岗位被机器人替代,这样不仅完成了全天候生产过程,提高工作效率、同时也节约了大量人力资源的投资,改善了企事业的经济效益。近些年来,随着巡检机器人的发展,在一些巡检场合,巡检机器人不仅可以完全取代人,而且还能进入到人无法进入的工作环境中,完成一些人力无法完成的任务,或者完全代替工作人员在高危环境下进行高危作业。地下管网巡检机器人工作环境恶劣复杂,主要工作在高温高湿无光照路况不明的地下管网中,其管道内部通信信号质量较差,机器人实时位置确定困难,为了防止机器人在地下管网运动过程中,出现信号中断而失联的情况,本论文主要针对地下管网巡检机器人失联问题,研究了机器人自返航控制系统,实现机器人的失联自返航功能。全文共分七章,每章的研究主要内容如下:第一章绪论,论述了巡检机器人研究现状,然后着重介绍了国内外对于机器人定位和自返航技术的发展现状,并阐明了本文的主要研究内容和方向,并进行了全文的安排。第二章地下管网巡检机器人平台研制。通过对机器人工作环境和力学分析,对地下管网巡检机器人进行选型分析和硬件平台搭建。第叁章地下管网巡检机器人运动控制方法研究。首先,对机器人进行运动学建模。在此基础上设计模糊PID控制算法,并通过模糊PID控制器对移动机器人进行原地转弯、直线行走、曲线行走等运动控制。第四章基于惯性元器件的实时定位算法研究。采用自主式惯性定位技术,加入卡尔曼滤波算法,估算机器人在地理坐标系下的速度、位移、转动方向角度和位置等参数,实现机器人实时定位。第五章机器人自返航控制算法研究。通过将每条指令融合机器人位姿信息和状态信息等,设计机器人自返航机制,研究当机器人通信中断时,利用指令回溯策略逆操作机器人自返航的方法。第六章自返航控制系统的实验验证。搭建机器人控制系统。设计机器人实时定位实验,验证机器人实时定位精度。最后设计机器人自返航实验,验证机器人自返航算法的可靠性。第七章总结与展望。总结全文并对不足进行了分析,提出了改进的方向和方法。(本文来源于《北京邮电大学》期刊2019-03-15）
曹弘,孙建平[7]（2019）在《风力发电机偏航系统控制策略研究》一文中研究指出风能作为一种可再生的清洁能源,是人与自然和谐共处,实现社会与经济可持续发展的新能源。本文就风力发电机偏航系统控制进行分析,达到其整体的控制需求。(本文来源于《电力设备管理》期刊2019年02期）
侯英新[8]（2018）在《科环集团联合动力公司“一种风力发电机组偏航自适应控制系统”获南非发明专利》一文中研究指出近日,科环集团联合动力公司研发的一种风力发电机组偏航自适应控制系统(PCT专利号:PCT/CN2014/001105、南非专利号:2015/01882)在南非获得授权。这是该公司首次在南非获得发明专利授权。现有风力发电机组的偏航系统设定对风偏差为零度的目标,从而在理论上达到风能最大能量的吸(本文来源于《神华科技》期刊2018年10期）
张皓,刘万久,黎俞琳,韩有才[9]（2018）在《风力发电偏航控制系统研究及技术展望》一文中研究指出讨论了风力发电的发展背景及意义,对偏航控制系统在风力发电中的重要意义做了阐述,介绍了目前使用较多的几种偏航控制方法-爬山算法、卡尔曼滤波算法,KHC算法,并指出了其中的不足,提出了创新型的半圆式双向监测偏航控制系统。(本文来源于《四川水泥》期刊2018年06期）
刘桂洋[10]（2018）在《基于单点悬浮的磁悬浮偏航系统控制》一文中研究指出主动偏航系统是大功率水平轴风力发电机中必不可少的组成部分,传统的风机偏航系统都是采用的齿轮驱动,这种结构存在运行维护成本高、故障率高、对风精度差等问题。基于此,本文以水平轴的风力机磁悬浮偏航系统作为研究对象,分析了该系统的结构组成以及具体的工作原理,对风机磁悬浮偏航系统的悬浮过程进行了建模、并进行了控制算法的研究和仿真验证实验,对悬浮控制器进行了设计与研究,搭建了悬浮控制器实验平台并进行了偏航系统的悬浮控制实验,为下一步偏航的研究打下了基础。本文首先对研究的背景和意义进行了简单的介绍,简述了国内外磁悬浮技术与风机偏航系统的研发现状,分析了传统风机偏航装置存在的问题,提出了风机磁悬浮偏航系统。其次,研究了风机磁悬浮偏航系统的结构组成与具体的工作原理,对悬浮过程进行了力学与电学分析,并且分析了偏航磁场对悬浮气隙磁场的影响,对偏航系统的动态悬浮与偏航悬浮两个模态进行了建模,最后又对这两个模型进行了整合得到了整个悬浮过程的数学模型。再次,分析了一些可用于悬浮控制的理论,提出了基于传统PID用气隙电流的双反馈方法来设计了控制器。对非线性的悬浮模型进行了反馈线性化处理得到了线性模型,用基于双反馈PID方法对悬浮控制器进行了具体设计。基于线性化的模型在Matlab中建立了仿真实验平台,在该平台上对搭建的控制器进行了仿真实验,并对实验结果进行了分析。最后,对基于BUCK电路的悬浮控制器进行了软硬件设计,搭建了硬件电路实验平台,并进行了实验研究。硬件设计包括一次回路的设计与器件选型,二次回路的设计与器件选型;软件设计包括系统主程序流程、各中断服务子程序流程的设计,以及悬浮高度的轨线引导、系统软启动控制。在平台搭建完成后,进行了气隙跟踪与抗扰动性实验。实验结果表明基于传统PID用气隙电流的双反馈方法设计的控制器具有响应速度快、跟踪性能好、抗扰性能强,能实现系统在设定高度的稳定悬浮,实验达到了预期的目标。(本文来源于《曲阜师范大学》期刊2018-06-09）
偏航控制系统论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
在大中型水平轴风力发电机组中,偏航系统是必不可少的重要组成部分,其性能关系到整个风力发电机组的效率。因此,为了最大限度的利用风能,提高风力发电机的工作效率,需使得风力发电机处于迎风位置。但传统偏航系统存在诸多缺点,如结构复杂、占用空间大、故障率高、维护不方便,一旦发生故障,更换困难,停机检修时间长,给整个电网的正常运行造成严重不利的影响,因而亟需开发一种对风精度高、可靠性高、维护方便的偏航系统。为此,本课题组提出了一种具有自主知识产权的新型风电磁悬浮偏航系统(MYS),本文基于模型预测控制理论对此磁悬浮偏航系统的悬浮过程和偏航过程进行建模与控制:首先,依据电磁学和力学理论,建立了磁悬浮偏航系统悬浮过程的非线性动态模型,将其进行泰勒级数展开,在平衡点附近近似得出悬浮过程的线性模型。同时,运用电磁学和动力学理论对磁悬浮偏航系统的偏航过程进行理论分析,建立了偏航过程的数学模型,利用前向欧拉公式进行线性化处理,最终推导出偏航过程的线性化模型。其次,依据上述模型,采用基于状态方程的预测控制理论设计了外环预测气隙控制器,内环采用传统PID控制,利用待定系数法推导出悬浮过程的闭环状态空间方程。同时考虑到磁悬浮偏航系统在悬浮过程中模型参数易受到外界环境及温度的影响,设计了模型失配补偿器,最终通过仿真验证了此方案的可行性。第叁,为了进一步提高磁悬浮偏航系统悬浮过程的抗干扰能力和动态响应能力,将PID控制与状态反馈控制(SFC)相结合作为气隙外环控制器,将带有延时补偿的有限集模型预测控制(FCS-MPC)作为电流内环控制器。最终,将此方案与传统PID控制进行仿真对比,结果表明所提控制方案抗干扰能力较强,动态响应速度较快。第四,基于FCS-MPC理论设计得到磁悬浮偏航系统偏航过程的预测电流模型。基于MATLAB/Simulink进行仿真,结果验证了所提方案的可行性。最后,通过对dSPACE软件及硬件的学习,搭建了基于dSPACE的风电磁悬浮偏航实验平台,并完成了DS5203、DS4002外围硬件电路的设计。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
偏航控制系统论文参考文献
[1].陶海亮,余业祥,杜明慧,邱国祥,何春.海上风电机组偏航驱动系统及其控制策略的设计[J].工业控制计算机.2019
[2].王楠楠.基于模型预测控制的磁悬浮偏航系统建模与控制研究[D].曲阜师范大学.2019
[3].王强.风力磁悬浮偏航系统主被动悬浮控制[D].曲阜师范大学.2019
[4].衣学涛.风力磁悬浮偏航系统建模与控制[D].曲阜师范大学.2019
[5].丁恒.基于神经网络的风力发电机组偏航控制系统研究[D].长春工业大学.2019
[6].张庆文.地下管网巡检机器人自返航控制系统研究[D].北京邮电大学.2019
[7].曹弘,孙建平.风力发电机偏航系统控制策略研究[J].电力设备管理.2019
[8].侯英新.科环集团联合动力公司“一种风力发电机组偏航自适应控制系统”获南非发明专利[J].神华科技.2018
[9].张皓,刘万久,黎俞琳,韩有才.风力发电偏航控制系统研究及技术展望[J].四川水泥.2018
[10].刘桂洋.基于单点悬浮的磁悬浮偏航系统控制[D].曲阜师范大学.2018