基于LPV模型的風(fēng)力發(fā)電機(jī)建模和控制研究.pdf

1、風(fēng)能是一種清潔可再生能源，其開發(fā)和利用越來越受人們的重視。風(fēng)力發(fā)電機(jī)是利用風(fēng)能發(fā)電的設(shè)備，近年來，風(fēng)力發(fā)電機(jī)逐漸向高效率、高可靠性和大型化發(fā)展，使風(fēng)力發(fā)電機(jī)的動態(tài)模型變得更加復(fù)雜。為了使風(fēng)力發(fā)電機(jī)平穩(wěn)可靠運(yùn)行，提高發(fā)電效益，對風(fēng)力發(fā)電機(jī)進(jìn)行建模和控制很有必要。本文針對風(fēng)力發(fā)電機(jī)的動態(tài)非線性特性，基于LPV模型辨識方法對風(fēng)力發(fā)電機(jī)建模，后用辨識所得LPV模型設(shè)計(jì)MPC控制器，對風(fēng)力發(fā)電機(jī)進(jìn)行變槳距控制。論文的主要工作有:
　　(1)

2、討論風(fēng)力發(fā)電機(jī)的原理模型，分別分析各分塊原理模型和一些常用的計(jì)算機(jī)仿真工具。
　　(2)研究單調(diào)度變量和雙調(diào)度變量的LPV模型辨識方法，分別討論參數(shù)插值的LPV模型，以線性函數(shù)、多項(xiàng)式函數(shù)和高斯函數(shù)為權(quán)重的多模型插值LPV模型。針對不同結(jié)構(gòu)的LPV模型，采用不同的待定參數(shù)求解方法。為了進(jìn)一步提高辨識模型的精度，提出雙環(huán)迭代的參數(shù)優(yōu)化方法，交替優(yōu)化權(quán)重函數(shù)和局部線性模型的參數(shù)。
　　(3)用風(fēng)力發(fā)電機(jī)仿真系統(tǒng)進(jìn)行LPV建模研究

3、，分析風(fēng)力發(fā)電機(jī)的運(yùn)行特性，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)信號并進(jìn)行辨識實(shí)驗(yàn)和采集數(shù)據(jù)，后分別用單調(diào)度變量和雙調(diào)度變量的LPV模型辨識風(fēng)力發(fā)電機(jī)模型。對辨識得到的LPV模型進(jìn)行交叉驗(yàn)證和階躍響應(yīng)驗(yàn)證，結(jié)果表明雙調(diào)度變量的高斯權(quán)重LPV模型在輸出擬合和階躍響應(yīng)上都有比較好的表現(xiàn)。
　　(4)分別研究基于階躍響應(yīng)的LPV-MPC方法和基于狀態(tài)空間的LPV-MPC方法?；陔A躍響應(yīng)LPV-MPC方法設(shè)計(jì)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的DMC-MPC控制器，并與PI控制器進(jìn)行對比