变桨伺服系统论文-王云强,黄守道,王龙,李良涛,陈峰泉

变桨伺服系统论文-王云强,黄守道,王龙,李良涛,陈峰泉

导读:本文包含了变桨伺服系统论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:变桨控制系统,无位置传感器控制,滑模观测器,脉动高频信号注入法

变桨伺服系统论文文献综述

王云强,黄守道,王龙,李良涛,陈峰泉[1](2019)在《变桨永磁伺服控制系统无位置传感器控制》一文中研究指出变桨永磁伺服系统一般通过位置传感器获取精确的转子位置和速度信号,实现对变桨永磁伺服电动机的控制,驱动桨叶转动到指定位置。但考虑风电环境的复杂性,许多不确定因素影响机械式传感器可靠性和耐用性,因位置传感器故障导致的风电机组长时间停机会带来巨大的经济损失。研究了一种位置故障情况下风电变桨永磁伺服控制系统无位置传感器控制方法。采用滑模观测器实现系统中高速的稳定运行,为了弥补该方法零低速的缺陷,低速时采用了一种改进型脉动高频信号注入法,实现了变桨永磁伺服电动机全速范围的调速控制,提高了系统稳定性,并通过仿真模型验证了该方法的有效性和合理性。(本文来源于《微特电机》期刊2019年11期)

白艳祥,金小弟,李梓,王寻,沈文渊[2](2018)在《基于ADRC的调距桨伺服控制系统设计》一文中研究指出船舶调距桨推进系统具有典型的非线性和不确定性,以及柴油机、推进轴系与螺旋桨叁者的强耦合性,并且受到其执行能力的约束以及风、浪、流等的干扰,使得调距桨伺服控制系统的设计非常困难。文章建立基于自抗扰控制器(ADRC)的调距桨伺服控制系统数学模型,分析ADRC的参数整定过程,采用Matlab/Simulink完成仿真程序的设计和研究。结果显示,ADRC螺距控制与传统的PID螺距控制相比,具有良好的鲁棒性和稳定性,特别在抗干扰性能上具备良好的控制品质。(本文来源于《船舶工程》期刊2018年10期)

王云强[3](2018)在《变桨用永磁同步电机伺服系统一体化设计》一文中研究指出随着能源消耗的日益增长,环境污染日渐严重,风电成为了世界能源产业的发展新方向,其发电技术也发展迅速。其中,电动变桨控制系统作为风力发电系统中功率控制和安全稳定运行的重要执行机构,在整个发电系统中发挥重要的作用。由于风电系统的复杂性、非线性和时变性,就要求变桨控制系统具有动态响应性能好,稳态精度高和适应强等性能。本文根据湖南省重点研发计划项目(2015GK2004),研究风电变桨用永磁同步电机伺服系统一体化设计,主要内容如下:本课题首先从变桨永磁伺服电机出发,根据风机桨叶载荷需求,对其进行需求分析;重点分析了在转子磁场定向控制条件下永磁伺服电机运行特性,得到了电机定子电压与变流器直流母线电压之间的约束条件。通过磁路计算与电磁分析,对变桨永磁伺服电机进行了本体设计与有限元分析,保证所设计电机满足风电变桨控制系统运行特性要求。随后针对变桨控制系统运行性能要求以及永磁伺服电机运行特性,对所设计的变桨永磁伺服电机磁极极弧系数进行了优化选取,适当的降低了电机齿槽转矩。为了充分发挥电机性能,进一步减少转矩波动,提高控制精度,本文采用了一种磁极偏心结构,其与磁极极弧系数参数优化影响较小,且简单高效。有限元仿真分析其能极大的削弱电机齿槽转矩,并在一定程度上改善了电机反电动势波形。最后,为了验证所优化设计的变桨永磁伺服电机与变流器控制策略的合理性,基于Simplorer软件与电机Maxwell2D有限元仿真模型搭建了在转子磁场定向控制条件下的转速电流双闭环变桨用永磁伺服电机控制系统场路耦合联合仿真模型,对模型中每个模块的运行原理进行了详细的说明与分析。在不同工况下,仿真分析了变桨永磁伺服电机运行性能,得出一体化仿真模型满足风电变桨控制系统控制精度和动态响应性能要求。(本文来源于《湖南大学》期刊2018-04-25)

李良涛[4](2018)在《永磁直驱风力发电机组变桨距伺服系统的研究》一文中研究指出为了响应全球能源可持续发展的战略目标,积极开发利用清洁的可再生能源已成为当今社会的主要趋势。风能凭借其清洁、成本低以及可再生的优点,在新能源领域得到了广泛的应用。本文针对永磁直驱风力发电机组变桨系统从两方面进行进行理论分析与研究,一方面为变桨距系统,另一方面为伺服系统。其中风机变桨距系统根据外界自然风速的大小来求得桨距角,然后发送桨距角指令给变桨伺服系统,变桨伺服电机控制风力机桨叶角度跟随给定值,完成变桨。首先,本文对风力发电变桨距系统进行理论分析与研究,当外界风速小于额定风速时,风电机组开始工作,此时保持桨距角β=0,实现最大风能捕获;当外界风速高于额定风速,变桨伺服系统开始工作,增加叶片桨距角,降低系统的风能利用系数,以维持风电系统的输出功率在其额定值附近。选用PMSM作为变桨伺服电机,并对其转子结构及运行原理也进行了研究,通过坐标变化公式对PMS M在旋转坐标系下的数学模型进行了推导,并对几种常用的PMSM矢量控制方法进行了分析对比。然后针对变桨主控系统各部分数学模型作简要介绍,包括自然风速、风力机、传动系统以及变桨距执行机构模型。并在Matlab中搭建额定风速以上时,风电机组变桨距主控系统的仿真模型。其次,研究了位置前馈控制变桨伺服系统。先对PID控制变桨伺服系统进行理论分析,并在MATLAB中搭建仿真模型验证。仿真结果显示:PID控制变桨伺服系统的位置响应速度比较慢、抗负载扰动能力也比较差。然后,研究了将位置前馈控制引入PID控制变桨伺服系统中,并对其建模仿真,仿真结果表明不加位置前馈控制策略会出现位置跟随滞后的现象;加入位置前馈后,伺服系统能快速跟随给定位置,无滞后现象,提升了伺服系统的位置响应速度以及控制精度。最后,对滑模变结构控制变桨伺服系统进行了理论研究,并在MATLAB中搭建仿真模型,对仿真结果分析可得:滑模变结构控制系统虽然能实现系统的快速响应,但是变桨电机速度会远远超过其额定转速。此外,在发生负载突变时,位置、速度波动的幅值仍然较大。针对变桨伺服系统负载扰动大,以及传统滑模变结构用于变桨伺服系统中速度不可控难题,研究了改进的滑模变结构控制伺服系统,设计了将变指数趋近律的分段滑模变结构控制器与降阶负载转矩观测器相结合的方法,并在MATLAB中搭建仿真模型验证。仿真结果显示:改进的滑模变结构控制技术成功解决了速度不可控难题,并且在实现变桨系统快速性的同时,还增加了系统的抗负载扰动能力。(本文来源于《湖南大学》期刊2018-04-25)

王兴[5](2016)在《基于SMC的风电变桨距伺服控制系统的研究》一文中研究指出近年来,传统能源给人类带来了严重的环境问题,寻找新的可替代能源成为人类可持续发展中亟待解决的问题。风能的可再生、无污染等优点,引起了世界各国的高度重视。如今,追求大型化,高性能的风电机组已成为风电市场新的潮流,变桨距控制技术作为大型风电系统的关键技术,对它的研究具有十分重要的现实意义。变桨距伺服系统是一个参数复杂多变,结构非线性和时变性的随动系统,传统的控制策略难以实现高精度控制,有必要采取先进的控制策略来保证风力发电机组高品质电能的输出和安全稳定运行。本文以国产1.5MW大型双馈风电机组为背景,将滑模控制理论(SMC)应用到变桨距伺服控制中,结合其他控制方法,深入研究和分析了大型风电机组的变桨距控制技术。首先,分析了大型双馈风力发电机组的总体结构,对机组的主要部分机械结构及系统组成进行了介绍和分析,详细介绍了风机的控制系统,对变桨距执行机构做了选型,确定了PMSM电动变桨的驱动方式,且重点分析了变桨距的控制过程。对风机控制理论中的重要参数进行了介绍和推导,为变桨距伺服系统的继续深入研究提供了理论基础。然后,介绍了伺服系统的基本概念,对风力发电机组变桨距伺服系统执行机构进行了整体规划与设计,确定了PMSM电动独立变桨距控制方案。对风电系统中的各个部分建立了简化后的动态数学模型,为下一章节控制器的设计奠定了基础。接着,针对传统PID控制无法满足其高性能要求等问题,结合模糊控制理论和滑模控制理论,设计了模糊PID和模糊滑模两种变桨距功率控制器,均得到了较为理想的控制效果,通过MATLAB仿真软件得出的桨距角和输出功功率的对比曲线可知,模糊滑模控制不但削弱了系统的抖振,且控制效果比模糊PID更好,验证了方案的可行性。最后,针对前面两章简化处理的电动伺服变桨执行机构部分进行详细研究,对叁闭环电动伺服系统中的位置伺服部分结合滑模控制,分数阶理论,和RBF神经网络参数整定技术设计了一种RBF分数阶滑模控制器,与传统PID策略进行了仿真对比,证明了它的优越性。而且将此模块带入整个风力发电机组的功率仿真中,与普通滑模控制效果进行对比,仿真结果表明,设计的基于RBF的分数阶滑模控制策略在不损害其动态品质的基础上有效的削弱了抖振,性能更加优越,不仅保证了机组输出功率的稳定性,而且该方案的仿真效果比前面两种更加真实与准确,有利于实际工程的应用。(本文来源于《湖南科技大学》期刊2016-06-01)

刘德林,赵瑞杰,代兴华,李红刚,朱洪浩[6](2015)在《2MW风电变桨伺服驱动器IGBT损耗计算及散热系统设计》一文中研究指出提出了一种比较准确且实用的计算IGBT模块通态损耗和开关损耗的可行方法,在计算出IGBT模块损耗后,利用热阻等效电路法推导得出了IGBT模块及散热器各点温度的计算公式,并给出了散热器热阻的经验计算公式。在此基础上设计了一款2 MW风电变桨伺服驱动器的散热系统,建立了实验电路,并测量了散热器的实际工作温度,与计算结果进行对比,从而证明了设计的合理性。(本文来源于《电气传动》期刊2015年10期)

甄亮,方占萍[7](2015)在《摩擦非线性对大型风力机变桨距电液伺服动态加载系统的影响》一文中研究指出建立了大型风力机电液变桨距加载系统的半物理仿真模型,将其等效为一个单摆负载,介绍了单摆负载电液伺服动态加载系统的基本结构和工作原理,分析了单摆负载的运动规律,建立了整个系统的数学模型。考虑到单摆负载支撑处的非线性因素,详细分析了单摆负载中的摩擦非线性对加载系统的影响。(本文来源于《液压与气动》期刊2015年09期)

窦真兰,吴国祥,赵金良[8](2015)在《大型风机的电伺服独立变桨控制系统研究》一文中研究指出针对大型风机桨叶负荷波动和变桨控制系统对位置精确控制的特殊需求,在风机的空气动力学的基础上,理论分析并计算了桨叶的变桨距载荷,并以此为依据对伺服电机选型,基于提出的模糊自适应PID控制策略,设计了电伺服变桨控制系统的位置控制器,使其满足高性能伺服系统的精确桨叶位置和快速动态响应等性能要求。在上述研究基础上,搭建了电伺服独立变桨驱动控制系统的硬件平台。实验结果不仅验证了电伺服控制策略的正确性和有效性,而且证明了所设计的电伺服独立驱动控制系统能够实现精确定位和快速跟踪,满足大型风机变桨所需的响应速度和伺服精度。(本文来源于《电气自动化》期刊2015年04期)

李钊,辛绍杰,杨恩星[9](2015)在《变桨系统的备用电源与伺服驱动器一体化结构》一文中研究指出针对电动变桨距系统中的电动机伺服驱动器与备用电源模块进行研究,在分析传统结构的基础上,首次提出了将两者进行整合的硬件结构设计,实现两者连接更简单可靠,结构更紧凑,体积更小的一体化结构。介绍了一体化结构中的控制器、备用电源、充放电回路和电动机驱动主回路等核心部分的设计方案;通过与传统的结构对比,显示出一体化结构的性能更优越,节省了宝贵的轮毂内空间。(本文来源于《电气应用》期刊2015年01期)

万保中[10](2013)在《基于单电机油源的风机偏航与变桨控制液压伺服系统》一文中研究指出偏航与变桨控制是风力发电机组的两个重要的系统,采用单电机油源实现风机偏航与变桨控制液压伺服系统可简化风力发电机组的结构。本文研究了单电机油源驱动的偏航与变桨控制液压伺服系统的工作原理,给出了1.25MW风力发电机组的偏航与变桨控制液压伺服系统的简化油路,文中提出的系统方案已得到成功应用。(本文来源于《伺服控制》期刊2013年10期)

变桨伺服系统论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

船舶调距桨推进系统具有典型的非线性和不确定性,以及柴油机、推进轴系与螺旋桨叁者的强耦合性,并且受到其执行能力的约束以及风、浪、流等的干扰,使得调距桨伺服控制系统的设计非常困难。文章建立基于自抗扰控制器(ADRC)的调距桨伺服控制系统数学模型,分析ADRC的参数整定过程,采用Matlab/Simulink完成仿真程序的设计和研究。结果显示,ADRC螺距控制与传统的PID螺距控制相比,具有良好的鲁棒性和稳定性,特别在抗干扰性能上具备良好的控制品质。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

变桨伺服系统论文参考文献

[1].王云强,黄守道,王龙,李良涛,陈峰泉.变桨永磁伺服控制系统无位置传感器控制[J].微特电机.2019

[2].白艳祥,金小弟,李梓,王寻,沈文渊.基于ADRC的调距桨伺服控制系统设计[J].船舶工程.2018

[3].王云强.变桨用永磁同步电机伺服系统一体化设计[D].湖南大学.2018

[4].李良涛.永磁直驱风力发电机组变桨距伺服系统的研究[D].湖南大学.2018

[5].王兴.基于SMC的风电变桨距伺服控制系统的研究[D].湖南科技大学.2016

[6].刘德林,赵瑞杰,代兴华,李红刚,朱洪浩.2MW风电变桨伺服驱动器IGBT损耗计算及散热系统设计[J].电气传动.2015

[7].甄亮,方占萍.摩擦非线性对大型风力机变桨距电液伺服动态加载系统的影响[J].液压与气动.2015

[8].窦真兰,吴国祥,赵金良.大型风机的电伺服独立变桨控制系统研究[J].电气自动化.2015

[9].李钊,辛绍杰,杨恩星.变桨系统的备用电源与伺服驱动器一体化结构[J].电气应用.2015

[10].万保中.基于单电机油源的风机偏航与变桨控制液压伺服系统[J].伺服控制.2013

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