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  • 【期刊】 基于无模型控制的风电机组独立变桨距控制

    刊名:太阳能学报 作者:郭庆鼎 ; 刘颖明 ; 朱江生 ; 姚兴佳 ; 马奎超 ; 王晓东 ; 王士荣 关键词:独立变桨距 ; 载荷控制 ; 无模型控制 ; 坐标变换 机构:沈阳工业大学新能源工程学院 ; 沈阳工业大学新能源工程学院 ; 沈阳工业大学风能技术研究所 年份:2015
    摘要:针对大型风电机组强外部扰动和无法准确建模等问题,提出无模型自适应(MFA)独立变桨距控制技术,控制器设计充分考虑机组模型的非线性问题,通过优化内部参数使系统克服时变及非线性,满足系统动态和稳态要求。在额定风速以上时,通过调节发电机转矩维持额定功率输出稳定,通过调节桨距角实现减载,以3 MW风电机组为实验对象,基于Blade软件对该控制策略和传统PID控制策略进行仿真比较。结果表明,这种新控制策略可有效稳定风电机组输出功率和降低机组载荷。
  • 【期刊】 基于DSVM的无刷双馈风电系统抗脉动模糊DTC策略

    刊名:可再生能源 作者:郭庆鼎 ; 姚兴佳 ; 张保华 ; 王士荣 ; 陈虎 关键词:无刷双馈发电机 ; 风力发电系统 ; 直接转矩控制 ; 模糊控制 ; 离散空间电压矢量调制 ; 转矩脉动 机构:沈阳工业大学风能技术研究所 ; 沈阳工业大学风能技术研究所 ; 青岛华创风能有限公司 年份:2013
    摘要:无刷双馈发电机没有电刷和滑环,故障率低,在风力发电系统中有良好的应用前景,但其采用直接转矩控制(DTC),在低转速下运行时转矩脉动较大,不利于系统稳定运行。文章提出一种改进的模糊直接转矩控制策略,在控制输入中增加了转矩误差的变化率,从而改进了模糊规则表中低速运行区的控制算法。同时,将离散空间电压矢量调制(DSVM)技术引入到直接转矩控制系统中,增加了可供选择的空间电压矢量。在MATLAB/Simulink中搭建了无刷双馈风力发电系统模型,并在渐变风和随机风两种工况下进行了动态仿真。仿真结果表明,在低风速运行时转矩无明显波动,在两种工况下该系统都能稳定运行,并快速地跟随风速的变化,该控制策提高了系统的稳定性和鲁棒性。
  • 【期刊】 基于转矩观测的非线性最大风能追踪控制

    刊名:电气传动 作者:郭庆鼎 ; 梁立哲 ; 姚兴佳 ; 刘颖 关键词:风电机组 ; L2增益控制 ; 最大风能捕获 ; 耗散不等式 ; 转矩观测器 机构:沈阳工业大学风能技术研究所 ; 沈阳工业大学风能技术研究所 ; 辽宁金融职业学院实训中心 年份:2013
    摘要:针对非线性的风电系统,设计了基于耗散系统理论框架的L2范数优化鲁棒速度控制器,能够有效地提高系统的鲁棒性和快速性,但是不断变化的气动转矩限制了其实际应用。为了克服气动转矩突变对风电系统的不良影响,设计了一个自适应的转矩观测器,在线辨识系统转动惯量,进行精确的前馈补偿,从而大大提高了系统的抗干扰能力。以1.5 MW直驱永磁风电机组作为研究对象,进行了仿真和实验研究,结果表明该控制策略可以实现快速的风速跟踪,并且对于干扰具有较强的鲁棒性。
  • 【期刊】 变速恒频双馈风力发电机的最大风能追踪控制

    刊名:电气传动 作者:郭庆鼎 ; 姚兴佳 ; 韩嵩签 ; 赵希梅 关键词:最大风能追踪 ; 模糊逻辑控制器 ; 模糊自适应控制器 ; 直接转矩控制系统 ; 速度调节器 机构:沈阳工业大学风能技术研究所 ; 沈阳工业大学风能技术研究所 ; 沈阳工业大学电气工程学院 年份:2012
    摘要:为了最大限度的利用风能,提高风力发电系统的效率,提出了一种不依赖于风速测量的最大风能追踪和转换策略。通过模糊逻辑控制器的设计得到低风速时发电机的参考转速,模糊自适应控制器作为直接转矩控制系统速度调节器的基本组成单元,从而使发电机转速跟踪风速。最后,利用Matlab软件对1MW双馈型风电机组的运行性能进行了分析和比较。仿真结果表明,在风速变化时,控制器可以使发电机转速跟踪最佳理论值,系统性能稳定,达到了预期的控制目标。
  • 【期刊】 基于倾斜角权系数校正的风电机组变桨控制

    刊名:电源学报 作者:郭庆鼎 ; 姚兴佳 ; 马佳 ; 王文静 关键词:风力发电机组 ; 独立变桨距 ; 权系数分配 ; 方位角 ; 倾斜角 机构:沈阳工业大学风能技术研究所 ; 沈阳工业大学风能技术研究所 年份:2012
    摘要:风力发电系统的数学模型具有高度非线性、时变、多变量、强耦合的特点,为了稳定发电机的输出功率以及减小桨叶受力,在分析机组特性和变桨距控制要求的基础上,根据空气动力学原理以及叶片受力分析等,提出一种基于权系数分配的独立变桨距控制方法,并在传统的根据桨叶的方位角进行权系数分配的基础上,依据倾斜角的变化进行权系数校正,通过仿真证明,在风速高于额定风速时,三个桨叶可以根据风速的变化独立调整其桨距角,从而保证在发电机的输出功率稳定的前提下,减小桨叶承受的气动载荷。
  • 【期刊】 大型风电机组的动态加权模糊独立变桨距控制

    刊名:电气应用 作者:郭庆鼎 ; 姚兴佳 ; 马佳 关键词:风力发电机组 ; 独立变桨距 ; 模糊PID ; 动态加权 机构:沈阳工业大学风能技术研究所 ; 沈阳工业大学风能技术研究所 年份:2011
    摘要:风力发电系统的数学模型具有高度非线性、时变、多变量和强耦合的特点。本文在分析机组特性和变桨距控制要求的基础上,将模糊控制与PID控制相结合,提出一种应用于独立变桨距的模糊PID参数自整定控制器设计方案,并且针对独立变桨距控制系统的稳态功率与减小桨叶受力两个目标,提出一种基于目标的动态加权模糊控制方法。通过仿真证明,在风速高于额定风速时,可以根据风速的变化调整桨叶的桨距角,从而保证在发电机输出功率稳定的前提下,减小桨叶承受的气动载荷。
  • 【期刊】 分段模糊变桨距控制系统的设计与仿真

    刊名:太阳能学报 作者:郭庆鼎 ; 姚兴佳 ; 张雅楠 ; 井艳军 关键词:变桨距 ; 风电机组 ; PID控制器 ; 模糊控制器 机构:沈阳工业大学风能技术研究所 ; 沈阳工业大学风能技术研究所 年份:2011
    摘要:针对传统PID控制器应用的局限性,风电机组自身特性以及模糊控制的非线性行为和独立于系统模型的特点,提出了分段模糊变桨距控制系统。在大误差范围内,运用二维模糊控制器来提高系统的响应速度。小误差范围内,切入以表达式形式给出模糊规则的三维模糊变桨距控制器,以提高系统的控制精度。Simulink仿真结果表明,分段模糊变桨距控制系统表现出很好的控制品质,具有良好的鲁棒性。
  • 【期刊】 基于二阶滑模的电动汽车感应电动机速度辨识

    刊名:沈阳工业大学学报 作者:郭庆鼎 ; 丁惜瀛 ; 王健 关键词:电动汽车 ; 二阶滑模 ; 超螺旋算法 ; 电阻辨识 ; 观测器 ; 无速度传感器 ; 变结构 ; 等效控制 机构:沈阳工业大学电气工程学院 ; 沈阳工业大学电气工程学院 年份:2011
    摘要:针对电动汽车电动机驱动系统在恶劣的运行环境中对速度精度要求较高的问题,提出了基于二阶滑模观测器的速度辨识方法.观测器以转子磁链和定子电流为状态变量,通过输入等效控制量,使解耦系统最终稳定在设计的两个滑模超平面上,从而实现对转子速度的估计和转子电阻的在线辨识.引入超螺旋算法将传统的开关式滑模控制变为连续控制,大幅度降低了系统抖振,提高了观测精度.仿真结果表明,该观测器在全速范围具有良好的动态性能和较高的观测精度,满足驱动系统要求.
  • 【期刊】 变速恒频双馈风力发电机的最优功率控制

    刊名:电气技术 作者:郭庆鼎 ; 姚兴佳 ; 韩嵩崟 ; 赵希梅 关键词:模糊逻辑推理控制 ; 参考转速 ; 自适应最优模糊控制 ; 直接转矩控制 ; 变速恒频 机构:沈阳工业大学风能技术研究所 ; 沈阳工业大学风能技术研究所 ; 沈阳工业大学电气工程学院 年份:2011
    摘要:本文针对风力发电机组的不确定性及多干扰的问题,以追踪最大风能作为有功功率控制目标。提出了采用模糊逻辑推理控制的方法得到低风速时发电机的参考转速,利用自适应最优模糊控制与直接转矩控制相结合的方法来控制发电机的电磁转矩的方案,并且使用Matlab软件对该方案应用于1.5MW双馈型风电机组系统进行仿真研究。仿真结果表明了在风速变化时,发电机实际转速可以很快跟踪最佳理论值,转矩平衡,变速恒频风电机组功率输出具有较好的跟踪效果,系统性能稳定,达到了最优功率的目标。
  • 【期刊】 直接驱动XY平台零相位误差跟踪新型交叉耦合控制

    刊名:制造技术与机床 作者:郭庆鼎 ; 赵希梅 ; 翟惠萍 关键词:XY平台 ; ZPETC ; 新型交叉耦合控制器 ; 轮廓误差 机构:沈阳工业大学电气工程学院 ; 沈阳工业大学电气工程学院 年份:2011
    摘要:针对直接驱动XY平台高精密轮廓加工中存在的电气——机械延迟、系统参数不确定性及两轴驱动系统参数不匹配以及扰动等因素影响轮廓加工精度的问题,提出了将零相位误差跟踪控制(ZPETC)与新型交叉耦合控制相结合的策略对两轴的运动进行协调控制,实现跟踪误差与轮廓误差同时减小。ZPETC作为前馈跟踪控制器,提高了快速性,克服了伺服滞后,使系统实现准确跟踪,减小了跟踪误差,进而有利于减小轮廓误差;新型交叉耦合控制作用于两轴之间,将轮廓误差作为直接被控量进行实时补偿控制,特别有效地提高了轮廓精度并简化了控制器设计。仿真和实验结果表明所设计控制系统具有较好的跟踪性和鲁棒性,进而大大提高了跟踪精度和轮廓精度。
  • 【期刊】 基于模糊控制的无刷双馈电机直接转矩控制

    刊名:电源学报 作者:郭庆鼎 ; 姚兴佳 ; 石磊 关键词:无刷双馈电机 ; 直接转矩控制 ; 模糊理论 ; 低速特性 ; 离散空间电压矢量调制 机构:沈阳工业大学风能技术研究所 ; 沈阳工业大学风能技术研究所 年份:2011
    摘要:研究了无刷双馈电机(BDFM)直接转矩的控制(DTC)策略,在传统直接转矩控制方法的基础上,利用离散空间电压矢量调制(DSVM)技术,给出了基于改进模糊控制策略的无刷双馈电机的直接转矩控制方法。系统仿真结果表明该控制系统低速特性和传统控制策略相比有很大提高,控制准确,能够满足电机从亚同步状态到超同步状态的运行需求。
  • 【期刊】 基于单神经元权系数的风电机组独立变桨控制

    刊名:可再生能源 作者:郭庆鼎 ; 姚兴佳 ; 马晓岩 ; 关利海 关键词:独立变桨距 ; 动态权系数 ; 模糊PID ; 单神经元PID自适应 机构:沈阳工业大学风能技术研究所 ; 沈阳工业大学风能技术研究所 年份:2010
    摘要:针对风电机组大型化造成风轮受风剪切效应不良影响的问题,提出了采用模糊PID功率控制器与单神经元动态权系数分配的独立变桨距控制方案。使用Matlab软件对该方案应用于1 MW双馈型风电机组独立变桨距的运行工况进行仿真研究。仿真结果显示,独立变桨距控制方案在保证机组输出功率稳定的前提下,显著改善了风机叶片与风轮承受的轴向不平衡气动力的幅值与波动,进而降低了机组运行过程中受到的气动疲劳载荷,有助于延长机组寿命。
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