基于人工智能方法的飛輪儲能系統(tǒng)電力轉換控制器研究.pdf

1、當今社會,電能已成為社會、經濟發(fā)展不可缺少的二次能源。在礦物質能源日益短缺的今日,電能的存儲和轉換也已成為人們日益關注的焦點和各個領域研究的熱點。其中飛輪儲能以其儲能密度高、充電時間短、抗過充放電能力強、能量轉換效率較高、對環(huán)境要求較少等優(yōu)點,在航天、交通、電力等方面展現(xiàn)出很好的應用前景。
　　 本文主要研究基于飛輪儲能系統(tǒng)的電力轉換控制系統(tǒng),其涉及到的主要內容有:靜止坐標系與旋轉坐標系之間的變換、永磁同步電機在dq坐標系下的數

2、學建模、功率變換器的分析與研究、控制器的設計等。首先,選用永磁同步電機作為飛輪儲能系統(tǒng)的儲能電機,然后結合永磁同步電機的工作原理及其坐標變換理論建立了其在dq坐標下的數學模型。詳細分析了功率變換部分所使用的矩陣式變換器的拓撲結構、基本工作原理、調制策略等問題,對矩陣變換器雙空間矢量調制法做了重點介紹,并建立了矩陣式變換器的仿真模型,仿真結果顯示所建立的矩陣式變換器有良好的輸出電壓波形以及諧波含量少的輸入相電流波形,反映出矩陣式變換器具有

3、優(yōu)良的特性。
　　 論文在研究分析傳統(tǒng)雙閉環(huán)調速系統(tǒng)的基礎上,根據模糊控制和神經網絡控制的基本理論,結合速度環(huán)控制器的一般設計方法,分別設計了模糊PID控制器和BP神經網絡PID控制器,并采用這兩種控制器在MATLAB/Simulink環(huán)境下對飛輪儲能充電系統(tǒng)的控制進行了相應仿真,同時對PID調節(jié)器各參數進行了有效整定,仿真結果表明,系統(tǒng)采用模糊控制和神經網絡控制方法使整個飛輪儲能系統(tǒng)獲得了較好的輸出電壓、電流、轉矩和轉速波形;