風力機變槳距控制系統(tǒng)及其執(zhí)行機構的研究.pdf

1、隨著世界各國對能源需求的持續(xù)增長，煤炭、石油等常規(guī)能源的逐漸枯竭，以及環(huán)境污染問題的日益嚴重，人類越來越重視可再生能源的利用，作為綠色能源的風能，風力發(fā)電技術也成為各國學者競相研究的熱點。與發(fā)達國家相比，我國在風力機的大型化、變槳距控制、變速恒頻等先進風電技術的研究方面還存在較大的差距。隨著風力發(fā)電機單機容量的大型化，變槳距控制風力發(fā)電技術因其高效性和實用性正受到越來越多的重視。因此，開展對風力機變槳距控制系統(tǒng)及其執(zhí)行機構的研究具有重要

2、的意義。 本文以變槳距控制系統(tǒng)中控制器的研究為切入點，結合計算機仿真技術，對控制系統(tǒng)展開了研究。首先對風力機空氣動力學和變槳距控制過程進行了探討，為系統(tǒng)控制策略的研究提供理論基礎，并通過控制系統(tǒng)的機理模型仿真，驗證了理論的合理性。隨后，考慮到風力機變槳距控制系統(tǒng)復雜、多變量、非線性和不確定的特點，傳統(tǒng)的PID控制技術難以獲得比較理想的效果以及智能控制技術(如模糊控制、神經網絡等)在風力發(fā)電機組控制系統(tǒng)研究中的應用，提出了采用模糊

3、控制和PID控制技術相結合的方式對系統(tǒng)進行控制。在研究過程中，設計了兩種模糊PID控制器：模糊PID閾值控制器和參數(shù)模糊自調整PID控制器，并對兩種模糊PID控制器進行了詳細的設計與分析，通過控制系統(tǒng)辨識模型對控制器進行仿真驗證。仿真結果表明，和采用單一的PID控制或模糊控制比較，上述兩種控制器改善了系統(tǒng)的控制效果，說明采用該控制方式的可行性。 最后，針對現(xiàn)今開展風力機的機械部分相關研究很少的情況，對變槳距機構也進行相應的研究。