自适应独立电动变桨距控制技术研究

论文摘要

随着社会生产力的发展,人类对能源的需求越来越大,常规能源如煤、石油天然气等储量有限,这些能源准确的说就是可再生周期长的燃料。而风能作为一种环保的绿色能源逐渐被重视起来,如今风力发电技术迅速发展起来,同时发电机组的单机容量不断增加这就使得变桨距技术也飞速的发展起来。本文研究电动变桨距系统,当今主流变桨距技术就是电动伺服驱动变桨距技术。详细阐述电动变桨距系统的结构及基本工作原理。本文提出以永磁电动机为动力伺服系统的变距系统结构,本文针对含有不确定参数的PMSM采用模型参考自适应控制方法设计控制系统。在电机工作时温升会造成定子电阻阻值的改变,从而导致数学模型中参数具有不确定性,在系统运行时被控对象往往会发生变化。仿真结果说明采用模型参考自适应控制方法得到了比较理想的控制效果。本文研究模型参考自适应变桨距技术,着重讨论模型参考自适应控制中参考模型的选取原则和选取方法,用李雅普诺夫稳定性理论和波波夫超稳定性理论设计基于系统输入输出的模型参考自适应控制系统的问题。并将该控制系统应用在变桨距系统中在MATLAB/SIMULINK软件中进行仿真分析,仿真结果说明模型参考自适应控制方法在变桨距系统中含有不确定参数时提高了桨距角响应速度,系统具有一定的鲁棒性,从而抑制系统本身参数变化的影响。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 课题研究的背景及意义
• 1.2 国外风电发展状况与趋势
• 1.3 国内风电发展与面临的挑战
• 1.4 本课题研究的主要内容
• 第二章 风力发电机组变桨距系统
• 2.1 变桨距系统的基本理论
• 2.2 液压驱动变桨距系统
• 2.3 电动变桨距驱动系统
• 第三章 交流电动变桨距系统
• 3.1 交流伺服系统
• 3.2 交流伺服系统发展趋势
• 3.3 不断进步的控制策略
• 3.4 位置编码器与无传感器位置检测技术
• 3.5 主电路与驱动技术
• 3.6 串行通讯与网络化技术
• 3.7 交流电动变桨距系统的基本理论
• 3.8 电动变桨距系统数学模型及其控制策略
• 3.8.1 PMSM的数学模型
• 3.8.2 PMSM的等效电路
• 3.8.3 PMSM的矢量控制原理
• d=0矢量控制方式'>3.8.4 PMSM的i_d=0矢量控制方式
• 第四章 模型参考自适应控制系统的设计
• 4.1 模型参考自适应控制系统
• 4.1.1 模型参考自适应控制系统综述
• 4.1.2 参考模型的选取方法与原则
• 4.2 基于李雅普诺夫稳定性理论的自适应控制系统设计
• 4.2.1 设计步骤
• 4.2.2 基于输入输出方程描述的李雅普诺夫稳定性设计方法
• 4.3 基于波波夫超稳定性理论的自适应控制系统设计
• 4.3.1 设计步骤
• 4.3.2 基于输入输出方程描述的波波夫超稳定性设计方法
• 4.4 系统的抗干扰问题
• 第五章 结论
• 参考文献
• 在学研究成果
• 致谢