无模型自适应控制在大型风力发电控制系统中的应用

摘要

本文研究了采用无模型自适应控制器实现大型变桨距风力发电机的电控系统。 首先，简单的介绍了控制理论、自适应控制和无模型自适应控制的发展概况以及风力发电机的现状； 其次，详细地介绍了大型变桨距风力发电机的模型的建立，并给出了风力发电机系统的开环仿真结果； 接着，提出了大型变桨距风力发电机的控制策略，为了便于和后面设计的无模型自适应控制器相比较，简要的作出了PID控制器的仿真结果。 然后，设计出无模型自适应控制器并用仿真结果加以验证。 采用MATLAB进行了仿真，从仿真结果可以看出，不论是跟随性能还是抗干扰性能，采用无模型自适应控制器都比PID控制效果好的多，即更能有效的减少振荡，且能较快的达到稳态。 最后，对全文作出总结，归纳了本文所解决的问题和得出的结论，并对无模型自适应控制的研究方向和发展前景进行了展望。

目录

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致谢

1 引言

2 概论

2.1控制理论的产生和发展

2.2自适应控制的产生和发展

2.3无模型自适应控制简介

2.4风力发电的概况

2.5研究课题与任务

3 大型风力发电机的建模

3.1概述

3.2风力发电机模型的建立

3.3无控制器的风力发电机的仿真

4 风力发电机的控制策略和PID控制简介

4.1概述

4.2 PID控制器及其仿真

5 无模型自适应控制器的设计与仿真

5.1概述

5.2控制器设计

5.2.1一般离散时间非线性系统的动态时变存在性线性化方法[23]

5.2.2基于紧格式线性化的无模型自适应控制方案[23]

5.2.3基于偏格式线性化的无模型自适应控制方案[23]

5.2.4变速风力发电机的三种运行状态及各状态下的控制方案

5.3仿真比较研究

5.3.1仿真环境

5.3.2风速不变时无模型控制方法与PID控制方法的仿真比较

5.3.3基于紧格式线性化的无模型控制方法与PID控制方法的仿真比较

5.3.4基于偏格式线性化的无模型控制方案与PID控制方法的仿真比较

5.3.5无模型自适应控制方法与PID控制方法的参数灵敏性比较

6 结论和展望

参考文献

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