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专利号: 2020115944139
申请人: 重庆邮电大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 液力机械或液力发动机;风力、弹力或重力发动机;其他类目中不包括的产生机械动力或反推力的发动机
更新日期:2024-06-03
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种双馈风力机最大风能捕获自抗扰非线性控制方法,其特征在于:包括以下步骤:在额定风速以下时,采用最佳叶尖速比得到双馈风机的最佳转速作为转速参考值;

采用扩张状态观测器对外环转子转速及系统综合扰动进行观测;

对基于定子磁链定向的转矩内环采用反馈线性化解耦控制;

将扩张状态观测器和反馈线性化解耦控制与滑模控制相结合,得到双闭环非线性控制策略。

2.根据权利要求1所述一种双馈风力机最大风能捕获自抗扰非线性控制方法,其特征在于:所述扩张状态观测器对外环转子转速及系统综合扰动进行观测,并进行负载前馈补偿,输出电磁转矩作为转矩内环线性化解耦的输入变量。

3.根据权利要求1或2所述一种双馈风力机最大风能捕获自抗扰非线性控制方法,其特征在于:所述采用最佳叶尖速比得到双馈风机的最佳转速,具体为,通过测量的实时风速,计算出双馈风机的最佳转速作为外环转速的参考值;外环转速的最佳参考值为:*

式中,λopt为最佳叶尖速比,ω为外环转速参考值,R为风轮半径,v为风速。

4.根据权利要求1或2所述一种双馈风力机最大风能捕获自抗扰非线性控制方法,其特征在于:所述扩张状态观测器在跟踪系统状态量的同时,估计系统的综合扰动,并对系统进行补偿;双馈风机的运动方程为:其中, 为综合扰动,Te为电机电磁转矩,J为风机的转动惯量,np为电机极对数,Ta为风机的驱动转矩,B为粘性摩擦系数,ω为电机电角速度。

5.根据权利要求1或2所述一种双馈风力机最大风能捕获自抗扰非线性控制方法,其特征在于:所述反馈线性化解耦控制为:其中:

式中, 分别为非线性反馈输出函数的导数;

由于E(x)是非奇异的,则反馈线性化控制律如下:式中, 分别为转子侧电压d、q轴分量的导数。

6.根据权利要求1或2所述一种双馈风力机最大风能捕获自抗扰非线性控制方法,其特征在于:所述双闭环非线性控制策略为:式中,Rr为转子电阻,Lm为互感系数,Ls为定子电感,Lr为转子电感, 为漏感系数,ims为励磁电流,ωs为转差角速度。