风能系统的功率优化控制

【摘要】： 自动控制是保证风能转化系统的有效性与稳定性的最重要的因素之一。在以往的研究中，仅仅研究的是一些传统(古典)控制理论在风能系统中的应用。为了使风力发电实现价格低廉有效，以及系统运行平稳的优良特性，采用一些高级的控制方法就尤为必要了。在本论文中，所采用的是非线性与自适应控制理论对风机进行控制。基于其动态特性的机械性，所以使用非线性与自适应控制对发电机的励磁电压实现在线调节。通过理论分析与计算机的仿真，可以证明这种方法能够实现平稳性与以及对异步转子的跟踪性能。 作为论文的主要部分，着重研究的是智能控制这一新兴科学在风能控制系统中的应用，已应用模糊逻辑控制技术实现了风能控制系统的跟踪控制器的设计，在设计阶段中采用了风速阶跃响应模型。所提出的风能控制系统的模糊逻辑控制器的性能采用真实气象数据进行了测试，它的鲁棒性和有效性由控制器仿真结果加以证明。 论文的最后一部分，针对模糊控制系统的复杂性与不确定性，本文采用的是李亚谱诺夫的稳定性理论对所设计的模糊控制系统进行了稳定性分析，同时给出了判断系统全局渐近稳定的充分条件。 【关键词】：风机 风能控制系统 变速控制 模糊控制 李亚谱诺夫函数
【学位授予单位】：沈阳工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2002
【分类号】：TP273
【目录】：

• 中文摘要3-4
• 英文摘要4-8
• 1 绪论8-15
• 1.1 课题的背景及意义8-9
• 1.2 目前世界市场上风电机组主要的控制技术9-11
• 1.2.1 定桨距控制技术10
• 1.2.2 变桨距控制技术10
• 1.2.3 定桨距与变桨距控制技术的比较10-11
• 1.3 功率控制11-12
• 1.4 群机控制的远程监控技术12-13
• 1.5 本文研究的主要内容13-15
• 2 风电机组控制器设计基础15-22
• 2.1 控制方案设计基础15-17
• 2.2 系统建模17-21
• 2.2.1 变速控制的系统建模17-20
• 2.2.2 智能控制的系统建模20-21
• 2.3 结论21-22
• 3 变速控制22-30
• 3.1 线性的变速控制23-26
• 3.2 自适应变速控制26-30
• 4 智能控制30-44
• 4.1 引言30-31
• 4.2 模糊控制系统的组成31-32
• 4.3 模糊控制的基本原理32-36
• 4.3.1 一步模糊控制算法32-33
• 4.3.2 模糊自动控制系统的工作原理33-35
• 4.3.3 模糊控制规则的语言描述35
• 4.3.4 模糊判决35-36
• 4.4 模糊控制器的设计36-44
• 4.4.1 设计要点36-37
• 4.4.2 模糊控制器的结构37
• 4.4.3 模糊变量的论域及其隶属函数37-41
• 4.4.4 控制规则41-44
• 5 仿真研究44-54
• 5.1 变速控制的仿真44-48
• 5.2 模糊逻辑控制的仿真48-53
• 5.3 结论53-54
• 6 模糊控制系统的稳定性分析54-61
• 6.1 模糊控制系统的建模54-57
• 6.2 模糊系统的稳定性分析57-61
• 7 结论61-63
• 致谢63-64
• 作者硕士期间发表的与本课题有关的论文64-65
• 参考文献65-70

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