风力发电机叶片风致振动的半主动控制研究

《风力发电机叶片风致振动的半主动控制研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、密级公开分类号TK83工程硕士学位论文风力发电机叶片风致振动的半主动控制研究侯志波指导教师顾致平教授李晓鸿高级工程师申请学位级别工程硕士工程领域建筑与土木工程2018年05月08日了终端阻尼值与阻尼力的相关关系；2）利用Pro/E软件和ANSYS分析软件分别进行三维叶片结构模型和振型分析，仿真结果表明平面内和平面外振动是主要的振动形式，故本文主要对平面内振动进行研究分析；3）在风荷载Davenport和Kaimal作用下，对风力机叶片通过MATLAB语言编程软件进行未受控制、LQR主动控制和半主动控制策略时程响应分析

2、，仿真结果表明，叶片在LQR主动控制下位移时程响应峰值比未受控制有较大的降低，在半主动控制下位移时程响应峰值是接近于LQR主动控制的效果，体现出了LQR主动控制有较好的控制效果以及半主动控制策略的有效性和可行性；4）由于风力机叶片结构参数的不确定性因素，采用了准滑模控制技术，其是基于含饱和函数的指数趋近控制器设计的滑模变结构，也提出了相应的半主动控制策略，仿真结果表明，准滑模控制技术的控制效果对比未受控制有明显的位移时程响应峰值的降低，在半主动控制下位移时程响应峰值也是接近于准滑模控制的效果。选择降低叶片结构刚度为原

3、来的80%，来验证准滑模控制算法的鲁棒性，仿真结果表明，该控制方法控制效果与原结构控制效果很接近，体现出该控制方法有较强的鲁棒性。关键词：风力机叶片；EIMD；LQR主动控制；准滑模控制；半主动控制requirements.Theslidingmodevariablestructurehasbeenwidelyappliedanddevelopedinthestructurecontrol,butthejitterproblemofthismethodisalsoveryserious..However,inorde

4、rtosolvethisproblem,basedonthismethod,thecontrollerdesignisadoptedtosolvethiskindofproblem.Inthispaper,theNREL-5MWwindturbineistakenasanexampletoverifytheeffectivenessoftheproposedcontrolmethodthroughsimulationexperiments.Themainworkandachievementsareasfollows:

5、1)AccordingtotheparameterselectionofEIMDdamper,themechanicalpropertiesofthedamperarealsointroducedindetail,andtherelationshipbetweenthedampingvalueanddampingvalueisobtained.2)UsingthePro/EsoftwareandANSYSsoftwaretoanalyzethethree-dimensionalbladestructuremodela

6、ndvibrationmoderespectively.Thesimulationresultsshowthatin-planeandout-of-planevibrationarethemainvibrationmodes.Therefore,thispapermainlystudiesthein-planevibrationanalysis.3)UndertheactionofwindloadDavenportandKaimal,thewindturbinebladeisanalyzedbyMATLABlangu

7、ageprogrammingsoftwareforuncontrolled,LQR-activeandsemi-activecontrolstrategies.ThesimulationresultsshowthatwhenthebladeisdisplacedundertheactivecontrolofLQRThepeakresponseoftheLQRislessthanthatoftheunmanagedcontrol.Thepeakvalueofthedisplacementresponseundersem

8、i-activecontrolisclosetothatoftheLQRactivecontrol,whichshowsthattheLQRactivecontrolhasabettercontroleffectandthesemi-activecontrolstrategyEffectivenessandfeasibility.4)Dueto