变速恒频风力机组变桨距控制系统

在风力机空气动力学特性分析的基础上，讨论了变速恒频风力机组变桨距机构在低于额定风速阶段和高于额定风速阶段的不同控制策略。将模型与控制方法相结合的数字仿真表明，控制曲线与预期要求一致。具体设计了变桨距机构液压控制方案和电机控制方案，并提出了高油压冗余式电液比例变桨距机构的设计思路。     

基于变桨距风力机半物理实验台齿轮箱设计优化

通过基于电液比例变桨距机构、控制器物理真机和主机数字模型相结合的变桨距风力机半物理实验台,产生在不同风速下齿轮箱的各项参数,根据风场的风频,得到载荷谱,从而实现齿轮箱齿轮、轴的优化设计和轴承的最优选择,最终提高齿轮箱的整体寿命和结构的合理性。     

基于无模型自适应控制器的风力发电机载荷控制

建立了风力发电机独立变桨距系统的线性化模型.为了便于控制器设计,通过Park坐标变换将叶根的弯矩转换到两个固定的直交坐标系,对两个坐标系分别设计无模型自适应控制器进行载荷控制.在NREL建立的风力发电机模型FAST上对设计好的控制器进行了验证,结果表明基于MFA的独立变桨距控制器可以有效消除风力机上的不平衡载荷.与统一...     

恒压网络电液变量马达的风力机变桨距控制

提出恒压网络电液变量马达的风力机变桨距控制技术,通过调节接入到恒压网络中变量马达的排量来控制变桨转矩和方向,并适应变桨载荷的变化。在此基础上,构建了系统数学模型,分析了其双闭环的桨距角位置控制特性和参考桨距角的模糊给定策略,并进行了仿真实验。结果表明,变量马达变桨距的响应速度较快,可将传动链转矩稳定于额定值的5%以内,将功率稳定于额定值的6%以内。相比于常规变桨距方式,该方式变桨效率较高,功率和转矩控制的准确性较好。     

基于多种UDF方法的变桨距垂直轴风力机性能分析

为了提高垂直轴风力机的性能,针对变桨距垂直轴风力机,利用叶素理论求得叶片在不同方位桨距角的变化规律,使叶片在各个不同位置升力系数达到最大;通过滑移网格、动网格、滑移网格动网格组合等动区域方法的研究,实现了变桨距垂直轴风力机主动控制数值模拟方法的多元化;最终获得不同叶片各自产生的总力矩和风能利用率。用垂直轴风力机的试验和模拟对比分析,验证了数值模拟结果的可靠性。结果表明,采用变桨控制规律的垂直轴风力机,提高了风力机的风能利用率,尤其是在低尖速比情况下,很大程度上改善了风力机的起动性能,尖速比为1.5、2.0、2.5时,相对定桨距风力机功率都增大90%左右。     

变速恒频发电系统变桨距自抗扰控制分析

变速恒频风力发电系统属于高精度控制的系统,它呈现非线性的架构,会受到风能及气动效应的干扰和影响,因而难于控制,使其输出的电能质量较差,需要对其进行控制分析,提高变速恒频发电系统在运行区域内的动态性能,要根据变速恒频发电系统的控制现状,采用设计下的自抗扰控制技术,利用自抗扰控制器进行仿真分析,提高变速恒频发电系统的动态性能及鲁棒性.     

基于ICPSO-PID风电机组桨距控制分析

针对传统的一阶变桨距机构简化模型难以描述真实的变距执行系统动态特性,建立了完整的电液变桨距风力发电机组高阶数学模型;根据风电机组额定风速以上恒功率控制目标并考虑变桨机构具有惯性和延迟特性,设计了基于功率和风速前馈的变桨控制器;针对额定风速以上变桨控制器参数整定难的问题,提出了一种基于改进协同粒子群优化算法(ICPSO)与比例、积分、微分控制器(PID)相结合的ICPSO-PID控制算法,并将其应用于桨距角PID控制器的参数整定.研究结果表明:提出的优化算法能够快速整定桨距角控制器的参数,风速前馈控制器能够提高变桨系统的动态性,功率控制环节能够实现额定风速以上风电机组恒功率控制.与传统PID控制器的控制效果相比,提出的控制方法具有超调量小、调节时间短和鲁棒性好等优良的控制品质.文中研究方法可应用到实际的电液变桨距风力发电机组控制系统中.     

1.5 kW风力发电机功率测试系统

利用激光雷达测风仪对风力发电机安装环境进行测试,设计并搭建适用于野外试验的小型风力发电机功率测试平台.分析采集的风环境数据,对试验场地进行风环境评价.通过监测离网型风力发电机在野外的运行状态,对采集的风力发电机输出功率及对应的来流风速和风向数据进行筛选整合,绘制风力发电机实际风速-功率曲线,采用最小二乘法拟合输出功率特性曲线.结果表明:设计搭建的野外风力发电机功率测试平台可对实际运行风力发电机输出功率进行监测,也可用于风洞试验测量;利用激光雷达测风仪对风环境进行监测,可作用于风力发电机安装方向和安装高度的选择;利用风力发电机的风速-功率理论曲线进行发电功率预测会产生较大误差;采用拟合的6次多项式曲线进行风力发电机功率计算,结果更加精确.文中所得实际测量数据可为风力发电机野外测试提供参考.     

风力发电机转速控制的发展现状

文章根据不同类型的风力发电机,简述了所利用调速机构的基本原理、优缺点及发展趋势。并介绍了目前风力发电新技术：变转速控制。     

聚能型风力发电机的研究

聚能型风力发电机是使自然风通过增速聚能装置和稀薄的不稳定的风能浓缩和均匀化之后利用的一种发电装置。风洞实验表明叶轮前方风的流速可达到自然风流速的２．１６倍,从而使发电机输出功率增大为相同叶轮的普通型风力发电机的５．０８倍,并且起动风速低,提高了风能年利用率。因此风力发电成本降低。     

基于微电网的电力电子变压器控制策略研究

在国家“十三五”规划中的新能源战略大背景下,对于结合了分布式能源、电力电子技术和现代控制技术的混合微电网的研究日趋深入,而由于分布式能源的大量入网,如何实现混合微电网系统的稳定性成为了研究的热点和难点,因此本文针对交直流混合微电网的需求,研究了混合微电网的结构以及电力电子变压器在微电网中的拓扑结构和控制策略,并根据电力电子变压器自身特点,提出两种不同的控制策略。搭建了基于Matlab/Simulink仿真验证了控制策略的有效性,实现了混合微电网的稳定运行,提高了电能质量。     

风向变化速度对风力机功率及转速的影响

为了探索风向变化时风力机输出功率及转速的变化情况,以某S翼型三叶片水平轴风力机为研究对象,利用旋转平台模拟风向匀速变化过程,采用IEC61400中规定的极端风向角变化速度5°/s为上限,每间隔1°/s选取1个风向变化速度,即选取1,2,3,4和5°/s这5个风向变化速度,研究不同风向变化速度下风力机输出功率、转速的变化规律.结果表明:风力机在不同风向变化速度下其输出功率与转速总体都呈现波动下降趋势,同一风速下风向变化速度越大,下降速率越快,但在其风向变化过程中对应的下降幅值越小;在风向变化开始与结束时都存在迟滞现象,风向变化开始时风力机输出功率出现小幅度上升,并持续波动3 s左右后才会开始下降;风向变化结束后,风力机需要继续运行一段时间后输出功率与转速才会达到稳定值,风向变化速度越大,该迟滞时间越长,初始尖速比越大,最终稳定后数值越大.     

基于外差法的简易频谱分析仪设计

本设计基于外差原理,采用DDS直接频率合成技术,实现了简易逻辑分析仪的设计任务。可对频率为1M～30M的被测信号进行频谱分析,频率分辨率可达10K以下,还具有识别调幅,调频和等幅波信号。     

基于模糊PI控制的变量施药系统设计与试验

针对国内现有农田喷药机的定量施药方式,设计了一套基于模糊PI控制的变量施药系统。该系统采用多传感器实时采集喷药机车速、流量、压力等参数,并以此为控制依据,通过改变比例阀开度实时调整管道内药液流量,同时控制多组喷头的开闭。该系统采用主路流量调节方案,5组开关电磁阀控制多组喷头。喷药机喷头流量控制试验与田间喷药试验结果表明,单个喷头流量误差＜2.5%,模糊PI控制优于传统PI控制,田间喷药误差＜2.2%。      

工程机械模糊神经网络挡位控制试验研究

结合工程机械（车辆）的工作特点，提出了一种可应用于工程机械换挡决策的模糊神经网络（FNN）方法，改造后的模糊控制系统具有了知识自动获取功能，能更好地适应工况环境。仿真试验结果表明：该挡位决策方法可以根据操作工况环境实现正确的变速箱挡位决策，并依据工况环境的变化调整换挡策略，为智能化工程机械的开发打下了基础。     

基于功率跟随的混联混合动力汽车控制策略

针对某混联式汽车布置形式,分析确定了车辆行驶模式、模式切换过渡算法、行星排运动学限制模型,提出了基于功率跟随的整车控制策略.利用Cruise和Matlab软件,在Udc-auto循环工况下进行联合仿真.仿真结果表明:模式切换稳定,车速跟踪效果好,在车辆中高速加速工况下,可以控制发动机在最低燃油消耗线附近,控制策略和算法是可行的.同传统车辆相比,混合动力汽车控制策略可以实现在同一循环工况下节油55.42%.     

车辆半主动悬架新型控制算法的研究

车辆1/4悬架模型不能反映车辆的俯仰情况,且一般控制算法多以簧载质量加速度作为反馈,具有一定的局限性。为更好地改善悬架性能,本文建立了车辆1/2半主动悬架4自由度模型,针对悬架为一非线性、有时滞、不确定系统,提出了一种新型控制算法(在模糊控制的基础上引入PID控制),且在MATLAB中分别进行了时域和频域仿真,并就簧载质量加速度、悬架动挠度、轮胎动载荷与被动悬架、模糊控制半主动悬架进行比较。结果表明,该算法对簧载质量加速度、悬架动挠度、轮胎动载荷的改善非常有效,对车辆悬架的控制和开发具有较大的参考价值。     

车辆空调变排量压缩机的排量控制研究

以一种改进型7缸斜盘式变排量压缩机为例，从结构和运动关系着手，建立了压缩机的数学模型。利用数学模型分析了影响压缩机排量的主要因素，并结合排量的控制机构－控制阀，阐述了压缩机在车辆空调系统负荷变化时的排量调节机理，为车辆空调整体流量控制的进一步研究提供了参考。     

基于英飞凌TC1766的动力换挡拖拉机控制系统研究

分析了拖拉机实现动力换挡的必要性,介绍了一款动力换挡传动系,并给出了换挡控制方法与控制器软硬件的实现架构。     

混合动力汽车动力电池容量特性

针对混合动力汽车动力电池的特点，运用计算机软硬件设备构成测试系统，利用较易实现的电流积分方法来预估电量状态参数SOC，并进行了电池的实际容量特性试验，对电池电压、电流及温度进行了数据采集和监测。结果表明，利用该方法可得到较满意的电池电量状态参数估计。