变桨风力机非线性扩张状态观测器PID控制

论文摘要

针对风力发电系统的非线性和时变性,常规PID控制已经很难满足风电控制系统的需要。提出一种基于非线性扩张状态观测器-PID（Nonlinear extended state observer PID,NESO-PID）的双闭环变桨控制策略。该策略考虑到风力发电系统的外部干扰和内部扰动,输入端把转速偏差和功率偏差通过PID控制器进行控制,变桨部分设计一个状态观测器对系统桨距角和风轮转速干扰信号进行测量,把测量结果作为新的状态变量输入观测器,并将观测器的观测信号反馈到输入端实时补偿。通过Matlab/Simulink仿真验证,非线性扩张状态观测器PID变桨控制比常规PID变桨控制具有更好的动态特性和鲁棒性。通过仿真实验,可以使学生观察系统的状态变化过程,加深对知识的理解,能够有效提高教学效果。

论文目录

• 0 引言
• 1 风力发电机模型
•   1.1 风力机气动模型
•   1.2 传动机构模型
•   1.3 发电机模型
•   1.4 变桨控制系统模型
• 2 常规PID变桨控制器设计
• 3 非线性扩张状态观测器PID变桨控制器设计
•   3.1 基于非线性扩张状态观测器的变桨系统设计
•   3.2 非线性扩张状态观测器的变桨仿真模型
• 4 仿真实验与结果分析
•   4.1 仿真实验数据
•   4.2 仿真结果与分析
• 5 结语

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 任海军,侯斌,萧红

关键词: 风力机,变桨控制,功率控制,非线性扩张状态观测器,控制

来源: 实验室研究与探索 2019年10期

年度: 2019

分类: 基础科学,工程科技Ⅱ辑,信息科技

专业: 电力工业,自动化技术

单位: 重庆邮电大学先进制造工程学院

基金: 国家自然科学基金项目(51405052),重庆市高等教育教学改革研究项目(173071)

分类号: TM614;TP273

页码: 14-18+31

总页数: 6

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