永磁同步風(fēng)力發(fā)電機(jī)組非線性控制策略研究.pdf

1、隨著風(fēng)電產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展，人們對風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的安全可靠性、發(fā)電效率和發(fā)電質(zhì)量等提出了更高的要求，先進(jìn)的風(fēng)力發(fā)電控制技術(shù)在滿足這些發(fā)電性能要求上有著不可替代的作用，因此保證風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行及實(shí)現(xiàn)最大風(fēng)能跟蹤的控制策略逐漸成為風(fēng)力發(fā)電行業(yè)的研究熱點(diǎn)。
　　風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)是一個具有較強(qiáng)非線性的被控對象，而在實(shí)際中卻常常采用PI控制，主要原因是因?yàn)榻⒕_的非線性模型比較困難。但是若試圖基于一個數(shù)學(xué)模型來描述被控對象及其工況，往往不能

2、達(dá)到滿意的控制效果。
　　復(fù)雜系統(tǒng)的多模型切換控制的研究受到人們的重視，多模型方法是對非線性系統(tǒng)用多個線性模型來逼近，被認(rèn)為是處理非線性系統(tǒng)常用的方法和技術(shù)。采用多模型PI控制，在風(fēng)速變化范圍內(nèi)對風(fēng)速進(jìn)行分區(qū)，在不同運(yùn)行區(qū)域，選取風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的多個運(yùn)行點(diǎn)，得到多個線性化模型，根據(jù)不同運(yùn)行區(qū)域的控制要求，并依據(jù)軟切換控制策略來適應(yīng)被控對象的參數(shù)突變，同時保證了閉環(huán)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和輸出跟蹤誤差的漸近收斂性。
　　但是風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)非

3、線性部分足夠光滑，可以使用反饋線性化控制。在中心流形理論在關(guān)于非線性系統(tǒng)零點(diǎn)平衡狀態(tài)問題中，可以為非線性系統(tǒng)在臨界情況下的穩(wěn)定性設(shè)計出各種穩(wěn)定控制律。同時滑模變結(jié)構(gòu)控制由于其變結(jié)構(gòu)控制系統(tǒng)所呈現(xiàn)出的特有性質(zhì)，在常規(guī)的反饋控制器上加上滑模變結(jié)構(gòu)控制，就可以提高系統(tǒng)的抗干擾性能。結(jié)合上述特點(diǎn)，本章把中心流形理論的零動態(tài)設(shè)計原理和滑模變結(jié)構(gòu)控制策略相結(jié)合，設(shè)計了新型非線性控制器，首先運(yùn)用中心流形理論的零動態(tài)設(shè)計原理將非線性風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)模型線性