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文檔簡介
1、與傳統(tǒng)風(fēng)力機(jī)相比,馬格努斯風(fēng)力機(jī)在低風(fēng)區(qū)域表現(xiàn)出了良好的風(fēng)能捕獲效率,因此有著廣闊的發(fā)展空間。本文使用自適應(yīng)方法對馬格努斯風(fēng)力機(jī)在低風(fēng)區(qū)域的風(fēng)輪轉(zhuǎn)速進(jìn)行控制,以達(dá)到最優(yōu)的運行狀態(tài),捕獲更多風(fēng)能。具體內(nèi)容包括:
首先,對現(xiàn)階段兩種計算馬格努斯功風(fēng)力機(jī)率特性的方法進(jìn)行了對比。其中,通過葉素理論基于動量定理推導(dǎo)出的功率特性公式相對于傳統(tǒng)的經(jīng)驗公式更為準(zhǔn)確,但其存在一定的取值盲區(qū)。通過討論與計算,對于軸向誘導(dǎo)因子a>0.368的情況,
2、參考傳統(tǒng)風(fēng)力機(jī)的修正推力系數(shù),根據(jù)葉素理論對圓柱槳葉的速度及受力進(jìn)行了分析,并對馬格努斯風(fēng)力機(jī)的各項功率特性進(jìn)行了修正。
其次,基于修正后的結(jié)果,對影響馬格努斯風(fēng)力機(jī)風(fēng)能利用系數(shù)的因素進(jìn)行了對比與討論,在最優(yōu)的風(fēng)能利用系數(shù)下得到一系列最優(yōu)葉尖速比和旋轉(zhuǎn)速比值,為后文提供了仿真控制的參考量。
再次,參考自適應(yīng)擾動跟蹤控制(adaptive disturbance tracking control)方法,設(shè)定最優(yōu)葉尖速比
3、與風(fēng)力機(jī)工況中的葉尖速比之差為系統(tǒng)誤差輸出,在風(fēng)力機(jī)簡化的動力學(xué)模型的基礎(chǔ)上,對風(fēng)力機(jī)的控制模型進(jìn)行了正實性的分析。結(jié)果表明在馬格努斯風(fēng)力機(jī)的正常工況下,存在一個特定參數(shù)使得系統(tǒng)幾乎嚴(yán)格正實(almost strictly positive real),即可達(dá)到在Lyapunov意義下的穩(wěn)定性。
最后,基于simulink/matlab平臺對葉片數(shù)目為6,展徑比為10的馬格努斯水平軸風(fēng)力機(jī)進(jìn)行了仿真分析。其中,系統(tǒng)轉(zhuǎn)速及葉尖速
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