直驱型永磁同步风力发电机组中混沌运动的反步自适应控制鄢

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1、物理学报摇粤糟贼葬孕澡赠泽援杂蚤灶援摇灾燥造援远园袁晕燥援远渊圆园员员冤摇园远园缘园远直驱型永磁同步风力发电机组中混沌运动鄢的反步自适应控制覮郑摇刚摇邹见效摇徐红兵摇秦摇钢渊电子科技大学自动化工程学院袁成都摇远员员苑猿员冤渊圆园员园年愿月圆园日收到曰圆园员园年怨月员猿日收到修改稿冤摇摇以直驱型永磁同步风力发电机为研究对象袁推导了发电机在参数不确定以及风速扰动情况下的数学模型袁验证了系统在某些参数及工作条件下会呈现出混沌属性援并提出了直驱型永磁同步风力发电机混沌运动下的基于反步自适应控制算法袁并对其进行了仿真袁仿

2、真结果表明袁所提出的算法对于具有参数不确定以及风速干扰的直驱型风力发电系统具有较好的鲁棒性援关键词院风力发电袁直驱型永磁同步风力发电机组袁混沌控制袁反步自适应控制孕粤悦杂院园缘援源缘援郧早咱猿袁源暂声援因此袁孕酝杂酝的混沌现象势必会使阅鄄孕酝杂郧员郾引言的输出功率产生较大的振荡和波动进而对电网产生较大的冲击援目前风力发电机组的发电量在能源系统中的近年来袁对混沌控制的研究是非线性科学领域比重正在不断增加袁对风力发电机组可靠性袁稳定中的热点之一援自韵郧再控制方法提出以来袁现在已咱缘暂性和优化设计要求也在不断提高援目

3、前袁主流的变经提出了大量的混沌控制理论和方法援而针对速型风力发电机组有两种院双馈感应风力发电机组孕酝杂酝特别是阅鄄孕酝杂郧混沌属性的控制研究却相对渊凿燥怎遭造赠枣藻凿蚤灶凿怎糟贼蚤燥灶早藻灶藻则葬贼燥则泽袁简记为阅云陨郧冤和直较少援文献咱远暂利用微分几何控制理论中的状态反驱型永磁同步风力发电机组渊凿蚤则藻糟贼鄄凿则蚤增藻灶馈准确线性化方法控制孕酝杂酝中的混沌运动袁该方责藻则皂葬灶藻灶贼皂葬早灶藻贼泽赠灶糟澡则燥灶燥怎泽早藻灶藻则葬贼燥则泽袁简记为阅鄄法通过非线性坐标变换将非线性系统的状态方程孕酝杂郧冤袁而国内外

4、采用最多的变速风力发电机组是准确地化为完全可控的线性系统袁这样准确线性化咱员暂双馈变速风力发电机组援然而随着发电机组功率控制方法能够适应孕酝杂酝状态大范围的变化援就控等级的升高袁增速齿轮箱的成本随着风力发电机组制实现而言袁由于系统考虑了泰勒级数的高阶项而单机容量的不断增大而增大袁且易出现故障袁需要增加了计算成本袁使得实现较困难援文献咱苑暂提出了咱圆暂经常维护袁可靠性差援因此袁直驱型永磁风力发电采用纳入轨道和强迫迁徙方法控制孕酝杂酝中混沌机组的研发受到越来越多的关注援该机型省去了增的方法袁该控制策略在理论上虽然有

5、效袁但是由于速齿轮箱袁大大减小了阅鄄孕酝杂郧系统的机械噪声袁它需要系统轨道处于吸引域中时才能施加控制袁而提高了可靠性曰此外袁永磁同步电机渊责藻则皂葬灶藻灶贼对于吸引域以外的轨道必须设计其他的控制方法袁皂葬早灶藻贼泽赠灶糟澡则燥灶燥怎泽皂燥贼燥则袁简记为孕酝杂酝冤的稳定性这样为孕酝杂酝设计及实现增加了难度援文献咱愿暂利由于在某些参数以及工作条件下会出现混沌运动用状态延迟反馈研究了孕酝杂酝中的混沌控制袁但是而受到广泛的关注援其危害在于阅鄄孕酝杂郧系统在发该方法不容易确定控制的周期目标轨道延迟关系袁电过程中会出现转矩

6、袁转速和输出功率的间歇振并且不容易控制到预知的轨道援此外袁目前对于直荡袁控制性能不稳定袁系统产生不规则的电磁噪驱型风力发电机混沌控制的研究更是鲜有报道援文鄢国家自然科学基金渊批准号院远园怨苑圆员园苑冤资助的课题援覮耘鄄皂葬蚤造院扎早愿园园苑园缘岳员远猿援糟燥皂訫圆园员员中国物理学会悦澡蚤灶藻泽藻孕澡赠泽蚤糟葬造杂燥糟蚤藻贼赠摇澡贼贼责院辕辕憎怎造蚤曾遭援蚤责澡赠援葬糟援糟灶园远园缘园远鄄员摇摇摇摇物理学报摇粤糟贼葬孕澡赠泽援杂蚤灶援摇灾燥造援远园袁晕燥援远渊圆园员员冤摇园远园缘园远献咱员暂采用滑模变结构控制对直

7、驱型风力发电机进而悦责为姿袁茁的函数袁由此可以推出风轮输出转行控制袁而阅鄄孕酝杂郧的输出振荡最终会对电网产生距为圆猿破坏性的影响援此外袁该文献在设计过程中袁未将风栽蕴越园郾缘籽仔砸悦责渊姿袁茁冤灾棕援渊猿冤速的干扰下系统的稳定输出作为控制指标袁这样限其中袁砸为风轮半径渊单位为皂冤袁灾为风速渊单位为制了该控制算法的实用性援皂辕泽冤袁棕为风轮转速渊单位为则葬凿辕泽冤袁姿为叶尖速反步自适应控制方法在混沌系统中的应用得比袁茁为桨叶角度援此外袁由渊猿冤式可以看出袁风速变咱怨要员源暂到了较大的应用袁但是针对阅鄄孕酝杂郧的混

8、沌属化产生的扰动可以直接看做作用在气动转矩上进性袁进行鲁棒稳定性设计的论文尚未见报道援本文而转化为气动转矩的扰动援由于三相静止坐标系下以大功率直驱型风力发电机作为研究对象袁推导了永磁同步发电机数学模型中参数为变参数袁因此矢其数学模型袁论证了阅鄄孕酝杂郧的混沌属性袁提出了量控制系统的设计一般采用如下凿鄄择坐标系下的动阅鄄孕酝杂郧在风速干扰下的反步自适应控制方法袁并态数学模型将该方法应用于