风力发电装置刹车系统及偏航系统智能控制研究

论文题目: 风力发电装置刹车系统及偏航系统智能控制研究

论文类型: 硕士论文

论文专业: 机械制造及其自动化

作者: 李守好

导师: 温正忠

关键词: 风力发电,刹车系统,偏航系统

文献来源: 西安电子科技大学

发表年度: 2005

论文摘要: 风能作为一种可再生能源越来越受到世界各国政府的重视。与此同时,对风力发电技术和装备的研究开发也日益成为科技领域和企业界关注的热点课题项目之一。本文对风力发电机的主体—机械部分中的刹车系统及偏航系统进行了一定的研究。由于风力发电机工作环境的恶劣性,这就要求其各个部件的维护周期要长,从而便于降低维护费用,延长工作时间。但是风力发电机的齿轮箱存在着经常在刹车时受冲击载荷而过早损坏的问题。针对这一问题,本文提出了把汽车工业中的ABS(制动防抱死技术)应用于风机刹车系统的方案,并进行了论证和研究。在本论文中:首先,建立了刹车系统的简要模型,并对刹车过程的受力进行了分析。其次,针对风力发电机偏航时的要求设计了偏航控制器,改以前的遮掩式角度传感器为绝对式数字角度传感器,增加了系统的灵敏性。同时给出了刹车系统与偏航系统的硬件控制电路,并且针对其恶劣的工作环境进行了抗干扰措施设计。最后,进行了系统仿真。仿真结果表明控制效果良好。

论文目录:

摘要

ABSTRACT

第一章 绪论

1.1 选题的背景与意义

1.2 世界风力发电现状

1.3 国内风力发电现状

1.4 风力发电技术的发展

1.5 本文的主要目的和工作内容

1.6 本章小结

第二章 风力发电系统简介

2.1 基本理论

2.1.1 常用符号定义

2.1.2 贝茨理论

2.1.3 葛劳渥(Glauert)理论

2.2 风力发电机各组成部分简介

2.2.1 桨叶系统

2.2.2 齿轮箱系统

2.2.3 发电机系统

2.2.4 控制系统

2.3 本章小结

第三章 风力发电装置中的刹车系统

3.1 引言

3.2 刹车装置简介

3.3 刹车系统模型的建立

3.4 本章小结

第四章 风机装置机械刹车系统中应用ABS的探索

4.1 ABS 简介

4.1.1 ABS 的结构与工作原理

4.1.2 ABS 的型式

4.1.3 发展趋势

4.2 刹车系统中应用ABS

4.3 刹车闸不同安装位置刹车时受力分析

4.4 应用后的控制

4.4.1 改进后工作原理

4.4.2 硬件选择

4.4.2.1 转速传感器选择

4.4.2.2 霍尔器件介绍

4.4.2.3 刹车闸的选择

4.4.2.4 电磁阀的选择

4.5 本章小结

第五章 偏航系统及其控制研究

5.1 引言

5.2 偏航系统简介

5.2.1 偏航系统工作原理

5.2.2 偏航控制系统的功能

5.3 偏航系统存在的问题及其改进

5.4 偏航控制系统的控制过程

5.4.1 自动偏航

5.4.2 90 度侧风

5.4.3 人工偏航

5.4.4 自动解缆

5.4.5 阻尼刹车

5.5 软件设计

5.5.1 主程序

5.5.2 自动偏航控制程序

5.5.3 90 度侧风控制程序

5.5.4 人工偏航控制程序

5.5.5 刹车阻尼控制程序

5.5.6 自动解缆控制程序

5.6 本章小结

第六章 控制器硬件电路设计

6.1 系统总体方案

6.2 硬件设计

6.2.1 硬件主电路设计

6.2.2 输入输出接口设计

6.3 抗干扰技术

6.3.1 电源部分干扰的抑制

6.3.2 过程通道干扰的抑制

6.4 I/O 口任务的分配

6.5 本章小结

第七章 系统仿真

7.1 SIMULINK 简介

7.2 系统仿真

7.2.1 风速模型

7.2.2 低速轴情况

7.2.3 高速轴情况

7.2.4 高、低速轴情况

7.2.5 结果分析

7.3 本章小结

第八章 总结展望

8.1 全文总结

8.2 展望

8.3 今后工作打算

致谢

参考文献

研究成果

附录一

附录二

附录三

发布时间: 2006-12-29

参考文献

• [1].两兆瓦风机偏航液压驱动系统研究[D]. 谭曦.长安大学2015
• [2].风机滑动轴承偏航系统维护技术及管理方法研究[D]. 陈子新.吉林大学2015
• [3].风力发电磁悬浮偏航电机的偏航控制系统研究[D]. 杨建旭.曲阜师范大学2013
• [4].1.5MW风力发电机偏航系统主要结构动态特性分析[D]. 刘闯.沈阳工业大学2016
• [5].风电磁悬浮偏航系统悬浮及切换控制研究[D]. 李洋.曲阜师范大学2017
• [6].海上风力机磁悬浮偏航装置设计与偏航控制[D]. 张玉乔.曲阜师范大学2012
• [7].兆瓦级双馈异步风电机组偏航系统研究[D]. 梁元元.山西大学2013
• [8].偏航系统碰撞动力学建模方法与动态特性的仿真分析[D]. 刘龑.兰州理工大学2014
• [9].基于风向预测的风电机组偏航系统的研究[D]. 张东东.新疆农业大学2014
• [10].风力发电机组偏航振动的研究[D]. 加成双.吉林大学2011

相关论文

• [1].变速恒频双馈风力发电系统的研究[D]. 王昌存.哈尔滨理工大学2007
• [2].独立运行小型风力发电系统功率控制技术研究[D]. 房泽平.内蒙古工业大学2007
• [3].风力发电系统中双馈电机控制的研究[D]. 张亮.华中科技大学2006
• [4].交流励磁变速恒频风力发电控制系统的实验研究[D]. 相会杰.辽宁工程技术大学2006
• [5].独立运行小型风力发电系统负载跟踪和充放电集成控制[D]. 赵强.内蒙古工业大学2006
• [6].双馈感应风力发电系统的基础理论研究与仿真分析[D]. 孙秋霞.哈尔滨工业大学2006
• [7].变速恒频双馈风力发电最大风能追踪研究[D]. 张薇.哈尔滨工业大学2006
• [8].MW级风力发电系统单机电气控制技术研究——无功补偿和偏航控制系统[D]. 陈实.南京航空航天大学2004

标签：风力发电论文;  刹车系统论文;  偏航系统论文;