模糊滑模控制及其在风力发电系统中的应用研究

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1、摘要由于风能具有能量密度低、随机性和不稳定性等特点，风力发电机组是复杂多变量非线性不确定系统，因此，控制技术是机组安全高效运行的关键。模糊滑模变结构控制器具有响应快、鲁棒性好、设计实现方便等优点，已被逐步应用于很多工程领域。本文在对风力发电系统的数学模型和控制理论进行深入研究的基础上，应用模糊滑模变结构控制理论，分别设计出积分模糊滑模控制器、自适应模糊滑模控制器和积分自适应模糊滑模控制器。所提出的三种控制器有力克服了系统的参数变化和外界扰动的不良影响，实现具有一定自适应能力的高性能风力发电系统控制。仿真结果显示所提出的控制器具有较强的鲁棒性和良好的跟踪性能

2、。关键词：滑模控制，模糊控制，自适应，风力发电系统ABSTRACTControliscrucialtotheefficiencyandreliabilityofwindturbines．Windenergyhaslowerdensity，instabilityandrandomicity．Windturbineshavestrongnonlinearmultivariablewithmanyuncertainfactorsanddisturbances．Fuzzyslidingmodevariablestructurecontrollerhasbeenap

3、pliedgraduallyinmanyfieldsbecauseofitsadvantageofrobustandeasyrealization．Basedonthedeepresearchonthewindturbinepowersystemmathematicsmodelandcontroltheory，inordertoovercometheblightcausedbyparametervariantandoutsidedisturbance，threekindsofcontrollersincludingofintegralfuzzyslidin

4、gmodecontroller，adaptivefuzzyslidingmodecontrollerandintegraladaptivefuzzyslidingmodecontrollerareproposedrespectively．Theseproposedcontrollersareadoptedtorealizehighperformancewindturbinesystemwithadaptation．Simulationresultsindicatethatthesecontrolapproachesarerobustandimprovetr

5、ackingaccuracyconsiderably．LiuXinran(Controltheoryandcontrolengineering)I’Directedbyprof．YangXiyunKEYWORDS：slidingmodecontrol，fuzzycontrol，adaptive，windpowersystem摘要由于风能具有能量密度低、随机性和不稳定性等特点，风力发电机组是复杂多变量非线性不确定系统，因此，控制技术是机组安全高效运行的关键。模糊滑模变结构控制器具有响应快、鲁棒性好、设计实现方便等优点，已被逐步应用于很多工程领域。本文在对风力

6、发电系统的数学模型和控制理论进行深入研究的基础上，应用模糊滑模变结构控制理论，分别设计出积分模糊滑模控制器、自适应模糊滑模控制器和积分自适应模糊滑模控制器。所提出的三种控制器有力克服了系统的参数变化和外界扰动的不良影响，实现具有一定自适应能力的高性能风力发电系统控制。仿真结果显示所提出的控制器具有较强的鲁棒性和良好的跟踪性能。关键词：滑模控制，模糊控制，自适应，风力发电系统ABSTRACTControliscrucialtotheefficiencyandreliabilityofwindturbines．Windenergyhaslowerdensity

7、，instabilityandrandomicity．Windturbineshavestrongnonlinearmultivariablewithmanyuncertainfactorsanddisturbances．Fuzzyslidingmodevariablestructurecontrollerhasbeenappliedgraduallyinmanyfieldsbecauseofitsadvantageofrobustandeasyrealization．Basedonthedeepresearchonthewindturbinepowers

8、ystemmathematicsmodelandcontrolth