双浮筒漂浮式波浪发电系统的优化设计和控制研究

《双浮筒漂浮式波浪发电系统的优化设计和控制研究》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、表兩大聲博±学位论文双浮筒漂浮式波浪发电系统的化化设计和控制硏究专业名称；由气工程研究生姓名；陈中显导师姓名：余海涛ＳＴＵＤＹＯＮＴＨＥＯＰＴＩＭＡＬＤＥＳＩＧＮＡＮＤＣＯＮＴＲＯＬ－ＯＦ乂ＤＯＵＢＬＥＢＵＯＹＦＬＯＡＴＩＮＧＴＹＰＥＷＡＶＥＰＯＷＥＲＳＹＳＴＥＭＡＤｉｓｓｅｒｔａｔｉｏｎＳｕｂｍｉｔｔｅｄ化ＳｏｕｔｈｅａｓｔＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＦｏｒｔｈｅＡｃａｄｅｍｉｃＤｅｇｒｅｅｏｆＤｏｃｔｏｒｏｆＥｎｉｎｅｅｒｉｎｇｇ

2、ＢＹＣｈｅｎＺｈｏｎｇｘｉａｎＳｕｐｅｒｖｉｓｅｄｂｙＰｒｏｆ．ＹｕＨａｉｔａｏＳｃｈｏｏｌｏｆＥｌｅｃｔｒｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＳｏｕｔｈｅａｓｔＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＭａ２０１５ｙ东南大学学位论文独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研巧成果。尽我所知，除了文中特别加Ｗ标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人己经发表或撰写过的研究成果一，也不包含为获得东南大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我同工作

3、的同志对本研巧所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。研巧生签名；曰期：‘Ｌ．Ｌ轉寸复东南大学学位论文使用授权声明东南大学、中国科学技术信息研巧所、国家图书馆有权保留本人所送交学位论文的复印件。和电子文档、本人电子文档的内容和纸质论文，可Ｗ采用影印缩印或其他复制手段保存论文一可Ｗ公布（包括Ｗ电子的内容相致。除在保密期内的保密论文外，允许论文被査阅和借阅，。信息形式刊登）论文的全部内容或中、英文摘要等部分内容论文的公布（包括Ｗ电子信息形式刊登。）授权东南大学研究生院办理研巧生签

4、名：印师答名：分麻日期；从戶摘要一双浮筒漂浮式波浪发电系统是种直接地把波浪能转换成电能的能量转换系统，具有稳定性强，、工作效率高、制造成本低等优点在海洋波浪能开发领域有着较好的发展前景和市场效益，着重双浮筒漂浮式。本文在单浮筒波浪发电系统实验结果的基础上波浪发电系统为对象，研巧双浮筒漂浮式波浪发电系统的工作原理、系统模型、优化设一计，、系統建造、海试实验和优化控制等系列理论分析和实验问题为双浮筒漂浮式波浪发电系统的进一步深入研巧和实际应用奠定基础。论文主要研巧成果，如下所述：１

5、，．分析了波浪水槽实验室的工作原理采用频域法计算了浮简受到的垂直波浪力、垂直附加质量和阻尼系数。２．采用频域法分析了浮筒在波浪中的垂直方向运动速度和位移，并优化了浮筒的重量，使浮简与波浪在垂直方向的运动达到了共振状态，。在此基础上建立了单浮筒波。浪发电系統的模型，并进行了实验验证３．根据单浮筒波浪发电实验的分析结果，对永磁直线发电机进行了分析和优化。，首先，采用磁路法和基尔霍夫定律，解析计算永磁直线发电机的气隙漏磁系数并与有，限元分析结果相比较，验证解析计算的准确性根据永磁直线发电机的端部气隙

6、。然后一磁场分布系数，从解析计算的角度推导出种永磁直线发电机齿槽力最小化的方法。一－４，．此外，提出种改进的许克变换解析计算方法计算永磁直线发电机的气隙磁－场分布，并采用有限元法验证改进的许克变换解析计算方法的准确性。５Ｆ－ｒ．根据格林画数和ｒｏｕｄｅＫｙｌｏｖ力，解析计算浮筒在海洋波浪中的垂直方向运动。过程，从而导出了双浮筒漂浮式波浪发电系统的基本工作原理６．优化设计了外浮简和内浮筒的重量；外浮筒和内浮筒的原材料均采用超高分子量聚石巧（高防腐蚀特性）；采用Ｈａ化ａｃｈ充磁方式的圆筒型永磁直线

7、发电机把海洋波浪能直接地转换成电能；选择基于ＧＰＲＳ和Ｉｎｔｅｒｎｅｔ网络通信方式的数据通信系统，实现双浮筒漂浮式波浪发电系统运行状态的监测和管理工作；选择单点系泊方式保障双浮筒漂浮式波浪发电系统的稳定运行。，７．阐述了双浮筒漂浮式波浪发电系统的建造过程采用静水测试和发电测试两种了海试实验。方式，对双浮筒漂浮式波浪发电系统进行ＲＭＡ一８（Ａ）．建立自回归移动平均模型预测未来某时间段内的海洋波浪垂直方向运动速度。采用内模ＰＩＤ法优化了双浮筒漂浮式波浪发电系统在负载情况下的运行，使海洋波浪能可

8、Ｗ最大化地转换成电能状态。关键词：波浪发电，浮筒，永磁直线发电机，气隙漏磁系数，齿槽力，解析法，有限元分析，内模ＰＩＤＩＡｂｓｔｒａｃｔ－ｍＤｏｕｂｌｅｂｕｏｙｆｌｏａｔｉｎｇｔｙｐｅｗａｖｅｏｗｅｒｓｙｓ化ｉｓａｎｅｎｅｒｃｏｎｖｅｒｓｉｏ打ｓｙｓｔｅｍｂｙｐｇｙｃｏｎ