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1、X设计与研究X大型水平轴风力机动态分析汕头大学机械电子工程系(515063)郑黎明姜桐=摘要>风力机系统模型及其不确定性是鲁棒控制器设计有机理模型结构的辨识参数模型,使辨识得到的模型参数具的前提。本文利用系统辨识的方法分析了水平轴风力机的模有明确的物理意义。型。考虑到风速是系统一个不可控制的输入,本文采用分解风力机系统是一个特殊的系统。作为能量的来源,风是的方法将风速分解成平均分量和脉动分量两个部分,平均分系统的输入,风速的大小和方向将直接影响整个系统的工作。量的作用归入名义模型,脉动分量的影响归入模型的不确定在描述系统的输入、输出关系时就应把风速作为一个输入。部分。然而,作为
2、系统的输入风速由于其不同于一般输入之处,风的关键词风力机模型不确定性大小和方向是不可控制的。因此,将风力机作为控制对象时,我们不能把风看作输入。在文献[2]中,对变桨矩风力机来一、前言说,风力机的输入是桨矩角输出是风轮转速。从理论上讲,风近10年来,对风力机系统的研究有了较大的发展。百千轮转速与风速之间有着密切的联系,因而这种方法得到的模瓦级风力机已经普及,兆瓦级机也推向市场。风力机装机容型将是个与风速相关的模型。量的增大伴随着新技术、新材料的研究和应用,吸引了众多研控制的目的就是通过调整桨矩角,使风力机的运行状况究人员的兴趣。系统模型是性能分析以及控制器设计的前达到某一具体要
3、求,然而风的大小一定程度上决定了系统的提。国内外研究人员大多从风力机系统模型开始,Stein-工作状况。风速的大小及其脉动特性将影响风力机模型的确[6]立。因此,建模过程应在不同的风况下进行,以克服风速对模buch从风力机的结构入手,对各环节的机理模型进行单独分析,然后综合起来,得到风力机整机的机理模型。由于风力型的影响。机系统的复杂性,机理模型与实际相差甚远,对模型的分析不实际风场的风速变化复杂,跟随风速的变化建模有一定能完全在机理上讨论。Bongers[2]利用试验数据通过系统辨识的困难,而且也无必要。将风场风速分解成平均分量和脉动的方法得到风力机系统的模型,并在此基础上对
4、控制器的设分量两个部分,平均风速看作风力机的环境量,即在平均风速计方法进行深入研究。从方法上,模型辨识得到SISO模型。下建模,脉动部分的影响看作模型的扰动部分,以此来设计控利用国外的测量数据,包能胜等[1]结合机理模型结构,得到具制器。MOVCOUNT1,12;重装计数值INTSUBENDP;,,;调用POSTMESSAGE的具体END格式见有关资料六、实践与结论CALLPOSTMESSAGE;每隔40ms向机床坐标动1.随着工控机硬件的升级发展,在软件方面可利用态显示任务发消息Windows的多任务、运行于保护模式的强大功能和丰富资NEXT1:DECCOUNT2;倒计数12
5、5次源,进行数控产品的更新换代。CMPCOUNT2,0;125次到了吗?2.本文探讨了Windows的中断机制,并给出了相应程序JNENEXT2;没到的核心部分,为Windows在实时控制领域的应用打下了基MOVCOUNT1,125;重装计数值础。;,,;调用POSTMESSAGE的具体3.基于以上基础,我们进行了数控仿形系统的开发实格式见有关资料践,证明该办法对推广在Windows平台上开发数控系统具有CALLPOSTMESSAGE;每隔1秒向在线监测诊断参考价值。任务发消息参考文献NEXT2:STI;开中断1.张豫文,曹建文译.(澳)Barrykauler著.Windows
6、汇编POPDS;恢复现场语言及系统程序设计,北京大学出版社,1995POPA2.钟向群,龙旭东等译.(美)James.W.Melord著.用BorlandIRET;中断返回C++3.1开发Windows应用程序,清华大学出版社,1993#34#MEEM19981NO.2根据上述分析,在作系统辨识实验的时候,尽量保持风由于风力是不可控制的输入,其值不应参与调节。在控制器力恒定,利用桨矩角的变化激发风力机的各种模态,测量相设计过程中,就不能把它看作输入,风力分解为平均分量和应的输出。控制对象的模型可以认为是在平均风场下的模脉动分量,平均分量由于其变化速度很慢而可以将其作用型,而脉动
7、部分可以归结为这一模型下由输入的不确定性产输入系统中,而脉动分量则看作系统模型的不确定性。生的模型不确定性。控制对象的模型及其不确定性是鲁棒控制器设计的条件。在鲁棒控制理论问题解决之后,应用中的主要问题是如何从系统辨识的方法获得上述信息。这一问题最早由[4]Helmicki等提出,利用有限个频率点测量结果经IDFT及插值得到FIR模型。文献[7]从时间域得到最佳的模型。对一般系统,不确定性来自以下几个方面,一是未知起始条件,二是未建模动态,三是测量噪声。起始条件的影响随着时间的推移而衰减。未
