風(fēng)電機(jī)組傳動系統(tǒng)的分岔分析及分岔控制研究.pdf

1、近幾年來，我國的風(fēng)力發(fā)電產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展，在2015年，我國的風(fēng)電設(shè)備裝機(jī)量更是一舉成為世界第一。甘肅省地處西北重要的位置，尤其是河西一帶有著地勢平坦開闊的戈壁灘，適宜建設(shè)大型風(fēng)電場。但是由于西北特殊氣候的影響，風(fēng)沙等自然環(huán)境對于風(fēng)力發(fā)電機(jī)的硬件要求的復(fù)雜度在不斷增加，因此，對于甘肅省的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組系統(tǒng)模型的設(shè)計(jì)水平和制造能力提出了更高的要求。正確地建立風(fēng)力發(fā)電傳動系統(tǒng)并分析影響機(jī)組正常運(yùn)行的因素及運(yùn)動規(guī)律是設(shè)計(jì)風(fēng)電機(jī)組傳動系統(tǒng)的重要內(nèi)容，

2、因此，對這種具有很大現(xiàn)實(shí)意義的研究工作，提高甘肅省風(fēng)電機(jī)組傳動系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和控制能力，具有非常重要的意義。本論文基于非線性動力系統(tǒng)的分岔理論，穩(wěn)定性理論和多尺度算法，對幾種不同作用力下的風(fēng)力發(fā)電模型做了詳細(xì)的分析，尤其是針對其發(fā)生的分岔現(xiàn)象和穩(wěn)定性等方面，主要內(nèi)容如下:
　　1，綜述了風(fēng)電機(jī)組傳動系統(tǒng)發(fā)展歷程及其在國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀，接著提出了本課題的目的和意義以及現(xiàn)有問題，然后提出了非線性動力學(xué)的一些基本理論基礎(chǔ)，如倍周期分岔，Ho

3、pf分岔等。最后簡要介紹了分岔控制方法和多尺度方法。
　　2，通過理論推導(dǎo)和數(shù)值模擬，研究了一類在非線性阻尼作用下的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的動力學(xué)行為。采用多尺度方法從理論上推導(dǎo)出動力系統(tǒng)的分岔響應(yīng)方程，并對非自治系統(tǒng)的穩(wěn)定性進(jìn)行分析，得到了Hopf分岔?xiàng)l件。最后，數(shù)值模擬了系統(tǒng)的每個參數(shù)對于系統(tǒng)的不同分岔圖，得到了非線性阻尼項(xiàng)以及其他各因素對風(fēng)電機(jī)組穩(wěn)定性的影響。
　　3，研究了一類具有非線性剛度的系統(tǒng)。首先介紹了本章的數(shù)學(xué)模型。接

4、著利用多尺度法得到系統(tǒng)在直角坐標(biāo)系下的分岔響應(yīng)方程，其次，通過調(diào)節(jié)系統(tǒng)的時滯參數(shù)分別對原系統(tǒng)和受控系統(tǒng)進(jìn)行控制，可以看出時滯參數(shù)對于穩(wěn)定性的影響。最后數(shù)值模擬出原系統(tǒng)的倍周期分岔和Hopf分岔，不僅驗(yàn)證了理論推導(dǎo)的正確性，還表現(xiàn)出了具有非線性剛度的風(fēng)電機(jī)組傳動系統(tǒng)同時發(fā)生倍周期和Hopf分岔復(fù)雜的動力學(xué)特性。
　　4，研究了組合諧波激勵作用下風(fēng)電機(jī)組傳動系統(tǒng)進(jìn)行分岔行為分析。首先介紹了本章的動力學(xué)模型。然后運(yùn)用多尺度法對風(fēng)電機(jī)組傳