控制理论与应用

作者：夏亚平,刘德,李芮宇,刘培

单位：湘潭大学信息工程学院,湘潭大学信息工程学院,中国舰船研究设计中心,湘潭大学信息工程学院

关键词：风力机; 最大功率点跟踪; 互补滑模控制; 风能捕获效率; 转速跟踪误差

基金：湖南省自然科学基金青年项目(2019JJ50619), 湖南省教育厅科技项目(17C1536), 湘潭大学博士启动项目(11KZ|KZ08069), 湖南省重点学科

针对风力机系统在最大功率点跟踪（MPPT）阶段易受风速等不确定因素的影响, 为了进一步提高风力机风能捕获效率, 本文在滑模控制的基础上提出了一种互补滑模控制方法. 首先, 建立了含有干扰项的风力机系统的线性化模型, 采用广义滑模面与互补滑模面相结合的方法设计了互补滑模控制器, 并在理论上证明了此控制方法能够有效保证风力机转速跟踪误差的收敛性, 且能提高转速跟踪精度. 其次, 采用风力机专业仿真软件FAST对美国可再生能源实验室（NREL）的600KW风力机进行了仿真实验, 结果表明本文所提出的控制方法不仅能提高风力机的风能捕获效率, 而且能有效抑制抖振. 最后, 将本文所提方法与现有常见的几种控制方法相比较发现: 风力机系统在互补滑模控制策略下, 具有更高的风能捕获效率和更小的转速跟踪误差.

来源：2020年第1期

《控制理论与应用》期刊编辑部

查看控制理论与应用杂志2020年第1期