基于SMC的風(fēng)電變槳距伺服控制系統(tǒng)的研究.pdf

1、近年來(lái)，傳統(tǒng)能源給人類帶來(lái)了嚴(yán)重的環(huán)境問(wèn)題，尋找新的可替代能源成為人類可持續(xù)發(fā)展中亟待解決的問(wèn)題。風(fēng)能的可再生、無(wú)污染等優(yōu)點(diǎn)，引起了世界各國(guó)的高度重視。如今，追求大型化，高性能的風(fēng)電機(jī)組已成為風(fēng)電市場(chǎng)新的潮流，變槳距控制技術(shù)作為大型風(fēng)電系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)，對(duì)它的研究具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。變槳距伺服系統(tǒng)是一個(gè)參數(shù)復(fù)雜多變，結(jié)構(gòu)非線性和時(shí)變性的隨動(dòng)系統(tǒng)，傳統(tǒng)的控制策略難以實(shí)現(xiàn)高精度控制，有必要采取先進(jìn)的控制策略來(lái)保證風(fēng)力發(fā)電機(jī)組高品質(zhì)電能的輸

2、出和安全穩(wěn)定運(yùn)行。本文以國(guó)產(chǎn)1.5MW大型雙饋風(fēng)電機(jī)組為背景，將滑模控制理論（SMC）應(yīng)用到變槳距伺服控制中，結(jié)合其他控制方法，深入研究和分析了大型風(fēng)電機(jī)組的變槳距控制技術(shù)。
　　首先，分析了大型雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的總體結(jié)構(gòu)，對(duì)機(jī)組的主要部分機(jī)械結(jié)構(gòu)及系統(tǒng)組成進(jìn)行了介紹和分析，詳細(xì)介紹了風(fēng)機(jī)的控制系統(tǒng)，對(duì)變槳距執(zhí)行機(jī)構(gòu)做了選型，確定了PMSM電動(dòng)變槳的驅(qū)動(dòng)方式，且重點(diǎn)分析了變槳距的控制過(guò)程。對(duì)風(fēng)機(jī)控制理論中的重要參數(shù)進(jìn)行了介紹和推導(dǎo)

3、，為變槳距伺服系統(tǒng)的繼續(xù)深入研究提供了理論基礎(chǔ)。
　　然后，介紹了伺服系統(tǒng)的基本概念，對(duì)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組變槳距伺服系統(tǒng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行了整體規(guī)劃與設(shè)計(jì)，確定了PMSM電動(dòng)獨(dú)立變槳距控制方案。對(duì)風(fēng)電系統(tǒng)中的各個(gè)部分建立了簡(jiǎn)化后的動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型，為下一章節(jié)控制器的設(shè)計(jì)奠定了基礎(chǔ)。
　　接著，針對(duì)傳統(tǒng)PID控制無(wú)法滿足其高性能要求等問(wèn)題，結(jié)合模糊控制理論和滑?？刂评碚?，設(shè)計(jì)了模糊PID和模糊滑模兩種變槳距功率控制器，均得到了較為理想的控制效

4、果，通過(guò)MATLAB仿真軟件得出的槳距角和輸出功功率的對(duì)比曲線可知，模糊滑模控制不但削弱了系統(tǒng)的抖振，且控制效果比模糊PID更好，驗(yàn)證了方案的可行性。
　　最后，針對(duì)前面兩章簡(jiǎn)化處理的電動(dòng)伺服變槳執(zhí)行機(jī)構(gòu)部分進(jìn)行詳細(xì)研究，對(duì)三閉環(huán)電動(dòng)伺服系統(tǒng)中的位置伺服部分結(jié)合滑?？刂?，分?jǐn)?shù)階理論，和RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)參數(shù)整定技術(shù)設(shè)計(jì)了一種RBF分?jǐn)?shù)階滑?？刂破鳎c傳統(tǒng)PID策略進(jìn)行了仿真對(duì)比，證明了它的優(yōu)越性。而且將此模塊帶入整個(gè)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的功率