自适应极值搜索控制及其在风电系统中的应用

【摘要】：风力发电系统中,控制目标之一是实现最大风能捕获,但是机械和电气系统动态特性的参数未知会影响风机的输出功率。针对这一问题,本文提出了一种基于永磁同步电机(PMSM)的自适应极值搜索方法。该方法首先利用基于极值搜索的最大功率点追踪(MPPT)方法,以保证系统在功率曲线未详细给出的情况下仍能运行在最佳位置,并且得到参考转速,然后利用自适应输入输出反馈线性化控制导出系统的控制律及参数自适应律,使系统在机电参数变化和负载转矩扰动的情况下,渐近跟踪由MPPT模块提供的参考转速信号,且对存在的不确定性因素有较强的鲁棒性。仿真结果证实了该控制算法的有效性。 【关键词】：风电系统 最大功率点追踪 未知参数 极值搜索 自适应控制
【学位授予单位】：华北电力大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TM614
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第1章 绪论9-16
• 1.1 课题背景及意义9-10
• 1.2 国内外研究现状10-14
• 1.2.1 风电系统的自适应控制理论发展现状10-11
• 1.2.2 极值搜索控制的发展现状11-13
• 1.2.3 极值搜索控制在风电系统中的研究现状13-14
• 1.3 本文研究内容14-16
• 第2章 风能转换系统的建模16-22
• 2.1 引言16
• 2.2 空气动力子系统16-18
• 2.3 机械传动系统18-19
• 2.4 电气子系统19
• 2.5 桨角伺服系统19-20
• 2.6 风能转换系统结构20-21
• 2.7 本章小结21-22
• 第3章 极值搜索方法及其应用22-33
• 3.1 引言22
• 3.2 最大功率点跟踪方法22-24
• 3.3 极值搜索控制的理论分析24-29
• 3.3.1 自寻优控制系统26-28
• 3.3.2 自寻优控制系统与经典极值搜索的联系28-29
• 3.4 极值搜索控制在风能转换系统中的应用29-32
• 3.4.1 基于正弦信号的极值搜索控制29-30
• 3.4.2 基于风速扰动的极值搜索控制30-32
• 3.5 本章小结32-33
• 第4章 自适应输入输出反馈线·性化及其应用33-44
• 4.1 引言33
• 4.2 反馈线性化及其在风电系统中的应用33-36
• 4.2.1 反馈线性化方法的基本知识33-35
• 4.2.2 反馈线性化方法在风电系统中的应用35-36
• 4.3 自适应输入输出反馈线性化在风电系统中的应用36-43
• 4.3.1 风能转换系统建模36
• 4.3.2 控制器设计36-40
• 4.3.3 仿真研究40-43
• 4.4 本章小结43-44
• 第5章 自适应极值搜索控制及其应用44-49
• 5.1 引言44
• 5.2 控制问题的描述44
• 5.3 自适应极值搜索控制器的设计44-45
• 5.4 自适应极值搜索控制方法在风能转换系统中的应用45-48
• 5.5 本章小结48-49
• 第6章 结论与展望49-51
• 参考文献51-57
• 攻读硕士学位期间发表的论文及参加的科研工作57-58
• 致谢58

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