风力机桨距执行器LPV容错控制器设计

发布时间：2024-04-13 20:04

　　为了解决桨距执行器故障导致的桨距角动态变慢和输出功率波动的问题,结合最小二乘估计算法,提出了线性变参数(LinearParameterVarying,LPV)容错控制器设计方法。采用欧拉变换将二阶传递函数转化为辨识方程,利用最小二乘辨识算法估计桨距系统中的自然频率和阻尼系数,进而得到故障指示因子。选取风速和故障指示因子作为调度变量,得到包含故障的风力机LPV模型。根据凸分解技术,将求解无穷多个线性矩阵不等式的问题转化为求解有限个不等式的问题。并且利用LMI工具求解线性矩阵不等式得到LPV容错控制器。最后,选取液压空气含量过高故障验证算法的有效性。

【文章页数】：8 页

【部分图文】：

图1不同参数下执行器的阶跃响应Fig.1Thestepresponsesofdifferentactuatormodelsgiven

·2029·为桨距执行器的自然频率和阻尼系数。桨距执行器故障包括：泵磨损、液压泄漏、液压油空气含量过高、阀堵塞和泵堵塞等[13]。不同故障情况下对应的参数变化值，见表1。表1二阶执行器模型的故障参数[13]Tab.1Faultparametersofthesecondordera....

图2典型4.8MW风力机气动参数)(c)桨距角—力矩(c)Pitchangle—torque

速为一调度变量：=()oprvt。针对于故障系统，Wu首次选取故障作为调度变量，建立了包含故障的LPV系统[15]。调度参数矢量为,opf(10)文中采取文献[16]的优化风力机LPV建模方法。将风力机的气动方程式(1)转化为()()()()()()()rr,vrrrr,βTtk....

图3线性变参数容错控制框图Fig.3ThediagramofLPVfaulttolerantcontrol

数估计问题。4桨距执行器LPV容错控制4.1LPV容错控制策略开环系统式(12)在反馈控制的作用下构成下列闭环系统：()(())()(())()()(())()clclclxtAtxtBtwtytCtxt(16)容错控制的目的是设计一个控制器，使得系统,,,clclclclABC....

图4仿真风速Fig.4Thewindspeedathubheight

制器和观测器：11223344K()KKKK11223344L()LLLL1()()=()()ff,minvop,minf,maxf,minop,maxop,min2()()=()()ff,minop,maxopf,maxf,minop,maxop,min3()()=()()f,....

本文编号：3953551