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《永磁直驅(qū)風力發(fā)電機組變槳距伺服系統(tǒng)的研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學術(shù)論文-天天文庫。
1、學校代號10532學號S150900634分類號TM315密級公開碩士學位論文永磁直驅(qū)風力發(fā)電機組變槳距伺服系統(tǒng)的研究學位申請人姓名李良濤培養(yǎng)單位電氣與信息工程學院導師姓名及職稱黃守道教授學科專業(yè)電氣工程研究方向風力發(fā)電論文提交日期2018年4月25日學校代號：10532學號：S150900634密級：公開湖南大學碩士學位論文永磁直驅(qū)風力發(fā)電機組變槳距伺服系統(tǒng)的研究學位申請人姓名：李良濤導師姓名及職稱：黃守道教授培養(yǎng)單位：電氣與信息工程學院專業(yè)名稱：電氣工程論文提交日期：2018年4月25日論文
2、答辯日期：2018年5月20日答辯委員會主席：王輝教授ResearchonPitchServoSystemofPermanentMagnetDirect-driveWindTurbinebyLILiangtaoB.E.(HunanUniversity)2015AthesissubmittedinpartialsatisfactionoftheRequirementsforthedegreeofMasterofEngineeringinElectricalEngineeringintheGradu
3、ateSchoolofHunanUniversitySupervisorProfessorHUANGShoudaoApril,2018碩士學位論文湖南大學學位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：所呈交的論文是本人在導師的指導下獨立進行研究所取得的研究成果。除了文中特別加以標注引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。對本文的研究做出重要貢獻的個人和集體，均已在文中以明確方式標明。本人完全意識到本聲明的法律后果由本人承擔。作者簽名：日期：年月日學位論文版權(quán)使用授權(quán)書本學位論文作
4、者完全了解學校有關(guān)保留、使用學位論文的規(guī)定，同意學校保留并向國家有關(guān)部門或機構(gòu)送交論文的復印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán)湖南大學可以將本學位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復制手段保存和匯編本學位論文。本學位論文屬于1、保密?，在______年解密后適用本授權(quán)書。2、不保密?。（請在以上相應方框內(nèi)打“?”）作者簽名：日期：年月日導師簽名：日期：年月日I永磁直驅(qū)風力發(fā)電機組變槳距伺服系統(tǒng)的研究摘要為了響應全球能源可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略目標，積極開發(fā)利用
5、清潔的可再生能源已成為當今社會的主要趨勢。風能憑借其清潔、成本低以及可再生的優(yōu)點，在新能源領域得到了廣泛的應用。本文針對永磁直驅(qū)風力發(fā)電機組變槳系統(tǒng)從兩方面進行進行理論分析與研究，一方面為變槳距系統(tǒng)，另一方面為伺服系統(tǒng)。其中風機變槳距系統(tǒng)根據(jù)外界自然風速的大小來求得槳距角，然后發(fā)送槳距角指令給變槳伺服系統(tǒng)，變槳伺服電機控制風力機槳葉角度跟隨給定值，完成變槳。首先，本文對風力發(fā)電變槳距系統(tǒng)進行理論分析與研究，當外界風速小于額定風速時，風電機組開始工作，此時保持槳距角?=0，實現(xiàn)最大風能捕獲；當外界
6、風速高于額定風速，變槳伺服系統(tǒng)開始工作，增加葉片槳距角，降低系統(tǒng)的風能利用系數(shù)，以維持風電系統(tǒng)的輸出功率在其額定值附近。選用PMSM作為變槳伺服電機，并對其轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)及運行原理也進行了研究，通過坐標變化公式對PMSM在旋轉(zhuǎn)坐標系下的數(shù)學模型進行了推導，并對幾種常用的PMSM矢量控制方法進行了分析對比。然后針對變槳主控系統(tǒng)各部分數(shù)學模型作簡要介紹，包括自然風速、風力機、傳動系統(tǒng)以及變槳距執(zhí)行機構(gòu)模型。并在Matlab中搭建額定風速以上時，風電機組變槳距主控系統(tǒng)的仿真模型。其次，研究了位置前饋控制變槳
7、伺服系統(tǒng)。先對PID控制變槳伺服系統(tǒng)進行理論分析，并在MATLAB中搭建仿真模型驗證。仿真結(jié)果顯示：PID控制變槳伺服系統(tǒng)的位置響應速度比較慢、抗負載擾動能力也比較差。然后，研究了將位置前饋控制引入PID控制變槳伺服系統(tǒng)中，并對其建模仿真，仿真結(jié)果表明不加位置前饋控制策略會出現(xiàn)位置跟隨滯后的現(xiàn)象；加入位置前饋后，伺服系統(tǒng)能快速跟隨給定位置，無滯后現(xiàn)象，提升了伺服系統(tǒng)的位置響應速度以及控制精度。最后，對滑模變結(jié)構(gòu)控制變槳伺服系統(tǒng)進行了理論研究，并在MATLAB中搭建仿真模型，對仿真結(jié)果分析可得：滑
8、模變結(jié)構(gòu)控制系統(tǒng)雖然能實現(xiàn)系統(tǒng)的快速響應，但是變槳電機速度會遠遠超過其額定轉(zhuǎn)速。此外，在發(fā)生負載突變時，位置、速度波動的幅值仍然較大。針對變槳伺服系統(tǒng)負載擾動大，以及傳統(tǒng)滑模變結(jié)構(gòu)用于變槳伺服系統(tǒng)中速度不可控難題，研究了改進的滑模變結(jié)構(gòu)控制伺服系統(tǒng)，設計了將變指數(shù)趨近律的分段滑模變結(jié)構(gòu)控制器與降階負載轉(zhuǎn)矩觀測器相結(jié)合的方法，并在MATLAB中搭建仿真模型驗證。仿真結(jié)果顯示：改進的滑模變結(jié)構(gòu)控制技術(shù)成功解決了速度不可控難題，并且在實現(xiàn)變槳系統(tǒng)快速性的同時，還增加了系統(tǒng)的抗負載擾動能力。關(guān)鍵詞：風力
