公开(公告)号：CN112682258B

公开(公告)日：2021-11-16

申请号：CN202011558037.8

申请日：2020-12-25

Applicant: 中南大学

Inventor： 岑丽辉 ,  李京京 ,  桂凯 ,  陈晓方

IPC: F03D7/04 ,  F03D7/02

Abstract: 本发明提供了一种基于Backstepping的大型风力机最大功率点跟踪控制方法，包括：步骤1，将大型风力机的传动链的单质量块模型转换为由多个子系统构成的下三角结构模型；步骤2，基于迭代设计算法自上而下地为下三角结构模型的每个子系统选择合适的虚拟控制量。本发明将Backstepping控制策略与最优转矩法相结合，根据大型风力机的传动链的单质量块模型建立适用于Backstepping的大型风力机的下三角结构模型，在保证大型风力机的强非线性系统稳定性的基础上，对控制律参数进行调节，在风速快速变化的情况下，提高大型风力机实际风轮转速对最优风轮转速的跟踪速度，进而提高风能转换效率，同时提高大型风力机的鲁棒性。

公开(公告)号：CN113031440B

公开(公告)日：2022-04-29

申请号：CN202110231474.7

申请日：2021-03-02

Applicant: 中南大学

Inventor： 岑丽辉 ,  桂凯 ,  陈晓方 ,  李京京 ,  谢永芳

IPC: G05B13/04

Abstract: 本发明提供了一种基于反馈线性化与预测控制的风力机变桨距控制方法，包括：进行风力机发电系统的数学模型描述，所述风力机发电系统包括风力机的气动模块、传动模块和变桨执行机构；根据输入输出反馈线性化理论，将所述风力机发电系统的非线性模型转化为可控的线性系统；通过广义预测控制算法进行控制设计，采用受控自回归积分滑动平均模型，确定性能优化指标，会将每个时刻的检测值与期望值相比较，反馈给预测模型，不断地进行滚动优化并修正模型，得到预测输出，达到预期的控制效果。

公开(公告)号：CN109707565A

公开(公告)日：2019-05-03

申请号：CN201910088077.1

申请日：2019-01-29

Applicant: 中南大学

Inventor： 岑丽辉 ,  陈佳 ,  桂凯 ,  陈晓方

IPC: F03D7/00

Abstract: 本发明公开了一种利用大型风力机惯性的最大风能捕获控制方法，该方法根据最优转矩法与滑模控制方法的各自特点，在预知风速已知的前提下，设计了一种切换控制方法，在风速上升的过程中利用滑模控制等先进控制方法的快速性，在风速下降的过程中采用最优转矩法，利用其缓慢变化的特点，这种切换控制方法的优点在于，充分利用不同控制手段的特性，其次，在风速下降区间内充分利用了风力机由于惯性而具有的动能来提高在最大风能捕获阶段控制的目标功率；本发明的实施例将该切换控制方法与经典的最优转矩法，滑模控制进行对比仿真，验证了该切换控制方法的有效性。

公开(公告)号：CN113031440A

公开(公告)日：2021-06-25

申请号：CN202110231474.7

申请日：2021-03-02

Applicant: 中南大学

Inventor： 岑丽辉 ,  桂凯 ,  陈晓方 ,  李京京 ,  谢永芳

IPC: G05B13/04

Abstract: 本发明提供了一种基于反馈线性化与预测控制的风力机变桨距控制方法，包括：进行风力机发电系统的数学模型描述，所述风力机发电系统包括风力机的气动模块、传动模块和变桨执行机构；根据输入输出反馈线性化理论，将所述风力机发电系统的非线性模型转化为可控的线性系统；通过广义预测控制算法进行控制设计，采用受控自回归积分滑动平均模型，确定性能优化指标，会将每个时刻的检测值与期望值相比较，反馈给预测模型，不断地进行滚动优化并修正模型，得到预测输出，达到预期的控制效果。

公开(公告)号：CN109707565B

公开(公告)日：2021-04-27

申请号：CN201910088077.1

申请日：2019-01-29

Applicant: 中南大学

Inventor： 岑丽辉 ,  陈佳 ,  桂凯 ,  陈晓方

IPC: F03D7/00

Abstract: 本发明公开了一种利用大型风力机惯性的最大风能捕获控制方法，该方法根据最优转矩法与滑模控制方法的各自特点，在预知风速已知的前提下，设计了一种切换控制方法，在风速上升的过程中利用滑模控制等先进控制方法的快速性，在风速下降的过程中采用最优转矩法，利用其缓慢变化的特点，这种切换控制方法的优点在于，充分利用不同控制手段的特性，其次，在风速下降区间内充分利用了风力机由于惯性而具有的动能来提高在最大风能捕获阶段控制的目标功率；本发明的实施例将该切换控制方法与经典的最优转矩法，滑模控制进行对比仿真，验证了该切换控制方法的有效性。

公开(公告)号：CN112682258A

公开(公告)日：2021-04-20

申请号：CN202011558037.8

申请日：2020-12-25

Applicant: 中南大学

Inventor： 岑丽辉 ,  李京京 ,  桂凯 ,  陈晓方

IPC: F03D7/04 ,  F03D7/02

Abstract: 本发明提供了一种基于Backstepping的大型风力机最大功率点跟踪控制方法，包括：步骤1，将大型风力机的传动链的单质量块模型转换为由多个子系统构成的下三角结构模型；步骤2，基于迭代设计算法自上而下地为下三角结构模型的每个子系统选择合适的虚拟控制量。本发明将Backstepping控制策略与最优转矩法相结合，根据大型风力机的传动链的单质量块模型建立适用于Backstepping的大型风力机的下三角结构模型，在保证大型风力机的强非线性系统稳定性的基础上，对控制律参数进行调节，在风速快速变化的情况下，提高大型风力机实际风轮转速对最优风轮转速的跟踪速度，进而提高风能转换效率，同时提高大型风力机的鲁棒性。