基于積分分離模糊PID的開關(guān)磁阻發(fā)電機最大風(fēng)能跟蹤控制研究.pdf

1、隨著社會的進步,人類的對能源消耗的日益增加,使得環(huán)境嚴重受到污染,因此清潔的綠色能源—風(fēng)能,越來越受到人們的關(guān)注,研究并利用風(fēng)能發(fā)電,是新能源的發(fā)展趨勢之一。在風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中,最關(guān)鍵的核心部分是風(fēng)力發(fā)電機,它的將風(fēng)輪機輸出機械能轉(zhuǎn)換為電能,對系統(tǒng)的風(fēng)電轉(zhuǎn)換效率起決定性作用。開關(guān)磁阻發(fā)電機(SRG)具有結(jié)構(gòu)簡單、轉(zhuǎn)矩密度高、變速運行范圍寬、低速性能好、控制靈活等優(yōu)點;當(dāng)SRG處于運行狀態(tài)時,可以看作一個電流源,使得SRG容易并網(wǎng)發(fā)電。SR

2、G本身獨特的優(yōu)勢,非常適合變速直驅(qū)運行方式,并且是低速運行的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng),其發(fā)展前景已受到越來越多的能源學(xué)者關(guān)注。
　　本文在緒論部分主要對當(dāng)前國內(nèi)外的風(fēng)力發(fā)電現(xiàn)狀進行總結(jié)。分析了幾種常見的風(fēng)力發(fā)電機的結(jié)構(gòu)特點,重點闡述開關(guān)磁阻發(fā)電機的研究現(xiàn)狀和今后的發(fā)展趨勢。
　　其次,本文分析開關(guān)磁阻發(fā)電機的工作原理、SRG的風(fēng)電能量轉(zhuǎn)換原理;推導(dǎo)出SRG的電感與轉(zhuǎn)子位置角關(guān)系,以及SRG繞組的磁鏈、電流和電磁轉(zhuǎn)矩的關(guān)系;根據(jù)SRG的兩

3、種工作方式,研究不同轉(zhuǎn)速情況下SRG的三種控制方法。
　　第三,在傳統(tǒng)勵磁模式的基礎(chǔ)上,提出基于Buck變換器的新型勵磁模式,分析其功率變換器主電路拓撲結(jié)構(gòu),并建立新型勵磁模式開關(guān)磁阻發(fā)電系統(tǒng)的仿真模型,進行相關(guān)仿真實驗。
　　第四,在轉(zhuǎn)速反饋控制的基礎(chǔ)上,提出一種積分分離控制算法。在傳統(tǒng)PID控制的基礎(chǔ)上,結(jié)合積分分離算法,設(shè)計積分分離模糊PID控制器,克服傳統(tǒng)PID的缺點,同時保留模糊PID魯棒性好的優(yōu)點。構(gòu)建基于積分分