基于直接轉(zhuǎn)矩控制的電動(dòng)變槳距系統(tǒng)研究.pdf

1、風(fēng)能作為世界上最具增長(zhǎng)潛力的新型能源,是可再生、無污染、能量大、前景廣的能源,大力發(fā)展清潔能源已經(jīng)成為世界各國(guó)可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略選擇,因此世界各國(guó)能源技術(shù)領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)之一就是可靠并且高效的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)。大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的變槳距控制技術(shù)作為風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的關(guān)鍵技術(shù)之一,對(duì)其的研究具有非常重大的意義。鑒于此,本論文針對(duì)國(guó)產(chǎn)兆瓦級(jí)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組,深入研究了電動(dòng)變槳控制技術(shù)。
　　 本論文首先研究了空氣動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)理論以及變槳距控制的基本規(guī)律

2、,并根據(jù)其研究了電動(dòng)變槳距系統(tǒng)的基本控制結(jié)構(gòu)以及基本控制策略,選取交流異步電動(dòng)機(jī)作為變槳伺服系統(tǒng)的執(zhí)行電機(jī)。其次研究了直接轉(zhuǎn)矩控制的基本原理,并運(yùn)用直接轉(zhuǎn)矩控制原理,通過對(duì)異步電機(jī)數(shù)學(xué)模型的研究,在定子磁鏈定向的條件下建立其數(shù)學(xué)模型。利用定子磁鏈定向直接轉(zhuǎn)矩控制技術(shù)設(shè)計(jì)了電動(dòng)變槳伺服系統(tǒng)轉(zhuǎn)矩環(huán)、速度環(huán)、位置環(huán)的三閉環(huán)控制方案。
　　 基于變槳距系統(tǒng)的三閉環(huán)控制方案,使用直接轉(zhuǎn)矩控制方法建立變槳伺服系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型并進(jìn)行了仿真研究。

3、本設(shè)計(jì)中變槳系統(tǒng)的速度環(huán)采用模糊 PI控制器,因?yàn)槭窃陲L(fēng)力的影響下變槳系統(tǒng)的負(fù)載轉(zhuǎn)矩并不恒定,而且工程要求系統(tǒng)需要有較強(qiáng)的抗干擾能力。變槳系統(tǒng)的位置環(huán)采用模糊PD控制器,因?yàn)槭枪こ桃髽~位置必須快速、準(zhǔn)確而且無超調(diào)的跟蹤上系統(tǒng)所要求的給定位置。從仿真結(jié)果中可以看出,使用模糊PI控制器的速度調(diào)節(jié)器不僅能消除系統(tǒng)參數(shù)變化的影響,還能有效地抑制外界干擾和環(huán)境變化；使用模糊PD控制器的位置環(huán)調(diào)節(jié)器,能夠使槳距角及時(shí)跟蹤上系統(tǒng)的給定位置,達(dá)到其