变桨距风力发电机组的桨距控制方法研究

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1、华北电力大学硕士学位论文摘要本文在分析风力发电机组工作原理的基础上，对整个系统建立仿真模型。针对变桨距部分设计了传统PID控制器、模糊控制器和模糊自适应整定PID控制器，并在不同的风况下进行仿真。模糊控制器和模糊自适应整定PID控制器都属于智能控制器范畴。仿真结果表明，尽管PID控制器具有结构简单、稳定性好、可靠性高的优点，但这种方法过分依赖于控制对象的模型参数，鲁棒性差；与传统PID控制器相比，模糊控制器和模糊自适应整定PID控制器具有较好的稳定性和动态特性，尤其是在复杂的非线性系统或者是系统的数学模型

2、不确定的情况下更是如此。关键词：变速风力发电机组，PID控制器，模糊控制器，模糊自适应整定PID控制器，智能控制器ABSTRACTThisthemodelofthevariablespeedwindturbinesystemonthebasisofpaperdevelopsandanalysingit’Smathmodel，designsthetraditionalPIDcontroller、FuzzycontrollerFuzzySelf-adjustingPIDControllerforthepart

3、ofpitchcontrolinsystem，thensimulatesunderdifferentwindspeeds．FuzzycontrollerandFuzzySelf-adjustingPIDcontrollerbelongtointelligentcontrollers．ThesimulationdemonstratesthatalthoughPIDcontrollerissimpleandhasbetterstablity,itrequirespreciseparameters，howeve

4、r,theFuzzycontrollerandtheFuzzySelf-adjustingPIDcontroHerhavebetterstablityanddynamiccharactersthanthePIDcontroller．Particularlywhenthesystemisacomplexnonlinearsystemorit’Smathmedelisunknown．HANChunrong(controlscienceandengineering)Directedbyprof．XUDaping

5、．LVYnegangKEYWORDS：variablespeedwindturbine，PIDcontroller,fuzzycontroller,fuzzyself-adjustingPIDController，intelligentcontroller华北电力大学硕士学位论文第一章引言随着全球经济的迅速发展和人类生活水平的日益提高，对能源的需求量越来越大。化石燃料是人类最早利用的能源之一。从18世纪开始，随着英国产业革命的发生和发展，化石资源——最先是煤炭，然后是石油和天然气，就逐步替代柴草进入人类社

6、会生活的各个方面，并有力地推动着社会生产力的发展。虽然到目前为止，石油、天然气和煤炭等化石能源仍然是世界经济的能源支柱，然而化石资源的有限性和对环境的危害性，已经日益地威胁着人类社会的安全和发展。充足的能源、洁净的环境是经济持续发展的基础条件。1996年联合国环境署报告指出：“从现在到2020年，全球能源消耗将比现在增长50％到100％，由此造成温室效应的气体排放将会增加45％到90％，从而带来灾难性后果"。为了制止地球的温暖化，解决能源枯竭问题，构建一个稳定的可持续发展的未来社会，各国掀起可再生能源发电

7、热潮。太阳能、风能、水能、潮汐能都是可再生能源。下面是使用不同能源发电对环境造成影响的比较表13J(表1．1)。·表1．1环境能源空气污染气候改变土地使用水质污染野生动物辐射极高；燃烧生成高；土地被采高，氨化高；空气低煤极高：s02、NOx集煤矿破坏，沉淀物高污染捧放量中等；有毒c02、CH,；开矿、产生有毒固体金属及有机污染制造设备以及运或泥泞。输都需要能源高；捧放量中等；高；燃烧生成中等；开采及中等中等；空近乎石油有毒金属及有机C02CH4：开矿、管道铺放，产气污染以零污染生有毒固体或及管道漏制造设备

8、以及运泥泞。油输都需要能源视成分而定：从非中等；制造设备、中等；开采及低低；油管近乎天然气常低到高运输需能源管道铺放及钻探零近乎零低；制造设备需能高近乎零近乎太阳能●源零近乎零在热带可能高，气高近乎零近乎水能体则低零近乎零非常低；制造设备非常低高高至核电需能源极高近乎零非常低；制造设高；但可以同近乎零近乎风电备，安装运输需要时使用或牧用零能源4华北电力大学硕士学位论文从上表可以看出风力发电具有显著的环保效益。据专家计算，风力发