[發明專利]閉環控制系統的建模方法及裝置

有效

• 申請號: 201611055269.5
• 申請日: 2016-11-25
• 公開（公告）號: CN106598130B
• 公開（公告）日: 2018-09-14
• 發明（設計）人: 王峰;吳先友
• 申請（專利權）人: 北京金風科創風電設備有限公司
• 主分類號: G05F1/66
• 分類號: G05F1/66
• 代理公司: 北京同立鈞成知識產權代理有限公司 11205
• 代理人: 李小波;黃健

1.一種基于閉環控制系統的風力發電機變槳系統的控制方法，其特征在于，所述風力發電機變槳系統為非線性仿射系統，所述控制方法包括：

建立閉環控制系統的狀態空間表示形式，其中，所述狀態空間表示形式中包括一干擾項，以及未知的不確定增益矩陣和反饋增益矩陣，所述干擾項用于表示建模誤差和未知干擾共同對系統造成的影響；

根據不確定增益矩陣與預設閾值之間的映射關系，確定所述狀態空間表示形式的不確定增益矩陣；

根據無源性的系統的穩定條件，確定所述狀態空間表示形式的反饋增益矩陣；

根據所述不確定增益矩陣、所述反饋增益矩陣以及所述狀態空間表示形式，建立所述閉環控制系統的系統模型；

根據風力發電機的期望輸出槳距角與實際輸出槳距角的誤差以及所述系統模型，獲得變槳控制信號，以使所述風力發電機變槳系統根據所述變槳控制信號調整槳距角的輸出。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述建立閉環控制系統的狀態空間表示形式，包括：

調用狀態反饋控制模型、非線性仿射系統模型以及第一狀態空間模型；

根據所述非線性仿射系統模型和所述第一狀態空間模型，生成包含所述干擾項的第二狀態空間模型；

根據所述第二狀態空間模型和所述狀態反饋控制模型，確定閉環控制系統的狀態空間表示形式。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述建立閉環控制系統的狀態空間表示形式，包括：

調用狀態反饋控制模型和第一狀態空間模型；

在所述第一狀態空間模型中添加所述干擾項，生成第二狀態空間模型；

根據所述第二狀態空間模型和所述狀態反饋控制模型，確定閉環控制系統的狀態空間表示形式。

4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據不確定增益矩陣與預設閾值之間的映射關系，確定所述狀態空間表示形式的不確定增益矩陣，包括：

根據映射關系：

△K＝ηK_p

確定不確定增益矩陣；

其中，△K為不確定增益矩陣，η為范數小于1的系數矩陣，K_p為預設閾值。

5.根據權利要求1-4中任一項所述的方法，其特征在于，所述根據無源性的系統的穩定條件，確定所述狀態空間表示形式的反饋增益矩陣，包括：

調用李雅普諾夫函數、控制系統的無源性能函數；

根據所述李雅普諾夫函數以及所述無源性能函數的無源性，確定所述狀態空間表示形式的反饋增益矩陣。

6.根據權利要求5所述的方法，其特征在于，所述根據所述李雅普諾夫函數以及所述無源性能函數的無源性，確定所述狀態空間表示形式的反饋增益矩陣，包括：

根據所述狀態空間表示形式，確定所述李雅普諾夫函數的時間差分函數；

根據所述時間差分函數和所述無源性能函數的無源性，確定所述閉環控制系統穩定的條件；

根據所述閉環控制系統穩定的條件，確定所述狀態空間表示形式的反饋增益。

7.根據權利要求6所述的方法，其特征在于，所述根據所述時間差分函數和所述無源性能函數的無源性，確定所述閉環控制系統穩定的條件，包括：

確定所述時間差分函數和所述無源性能函數之間的和式；

根據舒爾分解方法對所述和式進行分解，確定所述閉環控制系統穩定的條件。