大型风力机变桨系统前馈反馈复合控制仿真研究

摘要

针对风力机系统的非线性和时滞特性,设计一种将预测前馈和反馈控制相结合的复合控制方法.根据电磁转矩和风轮转速,采用卡尔曼滤波器预测风轮气动转矩.根据气动转矩,采用牛顿拉夫逊算法估计有效风速,并以最小二乘法拟合风速和变桨角度的映射关系,得到前馈的变桨角度.采用粒子群算法优化PID控制器参数,得到反馈控制中的变桨角度.仿真结果表明,采用前馈反馈结合的方式,可以有效提高系统控制性能.通过Simulink仿真实验,不仅能够加深学生对理论知识的理解,而且能够提高学生的实践能力,这种理论加实践的方法,能够有效提高教学效果.