[發明專利]一種基于模糊前饋和模糊?PI的變槳距控制方法

在審

• 申請號: 201710221703.0
• 申請日: 2017-04-06
• 公開（公告）號: CN106870281A
• 公開（公告）日: 2017-06-20
• 發明（設計）人: 黃金杰;賈海陽;潘曉真
• 申請（專利權）人: 哈爾濱理工大學
• 主分類號: F03D7/00
• 分類號: F03D7/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種基于模糊前饋和模糊-PI的變槳距控制方法，其特征在于：包括模糊前饋控制，模糊前饋控制以上一時刻的風速v(k-1)為輸入量1，模糊子集為{LH(Little High),RH(Relative High),H(High),VH(Very High),SH(Super High)}，以風速增量ΔV為輸入量2，模糊子集為{NB,NM,NS,ZO,PS,PM,PB}，以前饋補償角Δβ為輸出量，模糊子集為{BNB,SNB,BNM,SNM,BNS,SNS,ZO,SPS,BPS,SPM,BPM,SPB,BPB}，輸入/輸出量的隸屬度函數均采用三角函數，解模糊方法為重心法，模糊前饋控制可以有效的抑制風速變化對風電機組的影響，對風速的擾動給出合適的前饋補償角Δβ，并與模糊-PI控制的輸出槳距角β_u相加，作為槳距角的參考值β_d，當風速增大時，模糊前饋控制輸出為正，使槳距角增大，減小風輪吸收的風能，反之，輸出為負，使風輪吸收的能量增大，從而維持功率的恒定；模糊-PI控制，本發明所述模糊-PI控制器是由模糊和PI組成的雙?？刂破?，以功率變化e和功率變化率ec為輸入量，以槳距角β_u為輸出量，輸入/輸出量模糊子為{NB,NM,NS,ZO,PS,PM,PB}，隸屬度函數均采用平滑的高斯函數，解模糊方法仍選擇重心法，模糊-PI控制結合了模糊控制魯棒性好、抗干擾能力強、無需精確的數學模型和PI控制穩態精度高、能快速消除穩態誤差的特點，兩者形成優勢互補，提高了系統的控制精度，PI控制器是為了彌補模糊控制器在盲區(一般為額定功率的1％)時控制效果不佳的缺點而設計的，簡而言之，即功率變化的范圍較大時采用模糊控制，而較小時，則通過下述函數平滑地切換為PI控制；

β_u＝α(e) β_F+(1-α(e))β_PI (1)

其中

式(2)中x1為風力發電機額定功率的1％，x2為風力發電機額定功率的1.23％，p為過渡區域切換系數，P越小，隨著誤差增大模糊控制的作用緩慢增大。

2.根據權利要求1所述的一種基于模糊前饋和模糊-PI的變槳距控制方法，其特征在于：所述模糊前饋控制器，模糊前饋控制器可以很好的抑制其對風電機組的影響，對風速的擾動給出合適的槳距角補償值，與模糊-PI控制器的輸出槳距角值相加，作為槳距角的參考值。

3.根據權利要求1所述的一種基于模糊前饋和模糊-PI的變槳距控制方法，其特征在于：所述模糊-PI控制器，結合了模糊控制魯棒性好、抗干擾能力強、無需精確的數學模型和PI控制穩態精度高、能快速消除穩態誤差的特點，兩者形成優勢互補，提高了系統的控制精度。