專利名稱：基于模糊性能估計器的風能轉(zhuǎn)換系統(tǒng)反饋控制的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明針對風能轉(zhuǎn) 換系統(tǒng)強非線性、參數(shù)不確定性的特點，設(shè)計了包含模糊性能估計器的T-S模糊狀態(tài)反饋控制系統(tǒng)，屬于反饋控制領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
風能是一種蘊藏豐富、分布廣泛、清潔可再生能源，也是最重要的替代能源之一。風力發(fā)電技術(shù)，是產(chǎn)業(yè)成熟度最好、市場競爭力最強、最容易實現(xiàn)商業(yè)化的可再生能源技術(shù)。大力發(fā)展風力發(fā)電對保護生態(tài)環(huán)境、改善能源結(jié)構(gòu)、促進可持續(xù)發(fā)展都具有積極意義，許多國家都把大力發(fā)展風電納入國家發(fā)展計劃。如何最大程度的利用風能，一直是各國科研人員的研究重點。T-S模糊模型是Takagi和Sugeno于1985年提出的一種新的模糊推理模型。T-S模型的模糊規(guī)則的“工F”部分與zadeh規(guī)則的“IF”部分相似。但它的“THEN”部分是精確函數(shù)，通常是輸入變量多項式。T-S型模糊推理模型的結(jié)論部分用線性局域方程取代了一般推理過程中的常數(shù)。因此，T-S模型可用少量的模糊規(guī)則生成較復雜的非線性函數(shù)，這在處理多變量系統(tǒng)時能有效地減少模糊規(guī)則個數(shù)，因而產(chǎn)生巨大的優(yōu)越性。但是，由于結(jié)論參數(shù)是線性函數(shù)而非模糊數(shù)，在實際系統(tǒng)中結(jié)論部分不能直接從專家經(jīng)驗和操作數(shù)據(jù)中得至IJ，必須通過一定的算法進行訓練。因此，模型參數(shù)的辨識成為建立T-S型模糊系統(tǒng)的主要問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對風能轉(zhuǎn)換系統(tǒng)強非線性、參數(shù)不確定性的特點，設(shè)計了包含模糊性能估計器的T-S模糊狀態(tài)反饋控制系統(tǒng)，實現(xiàn)了風能轉(zhuǎn)換系統(tǒng)模型的模糊動態(tài)化，并成功減小了建模誤差和外界擾動影響。本發(fā)明的優(yōu)點是基于模糊性能估計器狀態(tài)反饋控制能將系統(tǒng)功率系數(shù)和葉尖速比控制在最優(yōu)值附近，實現(xiàn)了額定風速下風能捕獲的最大化。


圖I為基于DFIG的風力發(fā)電機組；圖2為風能轉(zhuǎn)換系統(tǒng)閉環(huán)控制結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為DSP+FPGA風能轉(zhuǎn)換系統(tǒng)模糊狀態(tài)反饋控制器。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步說明?；陔p饋發(fā)電機(DFIG)的風力發(fā)電機組主要由三部分組成風輪機，傳動系統(tǒng)，DFIG0風輪機捕捉風能，將風能轉(zhuǎn)換成機械能，使風輪機轉(zhuǎn)動，經(jīng)傳動系統(tǒng)帶動DFIG轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，從而產(chǎn)生電能，經(jīng)交直交變換器輸送到電網(wǎng)中。圖I是基于DFIG的風力發(fā)電機組的基本結(jié)構(gòu)。第一，給出了雙饋風カ發(fā)電系統(tǒng)中的風輪機、傳動系統(tǒng)數(shù)學模型；風輪機模型根據(jù)貝茲
權(quán)利要求
1.基于模糊性能估計器的風能轉(zhuǎn)換系統(tǒng)反饋控制，其特征是 第一步基于模糊性能估計器的風能轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的T-S模糊模型考慮到上述風能轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的建模過程，并假設(shè)風速采用Van der Hoven風速模型，則風能轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的狀態(tài)方程可以表示為
全文摘要
本發(fā)明公開了一種基于模糊性能估計器的風能轉(zhuǎn)換系統(tǒng)反饋控制方法，本發(fā)明針對風能轉(zhuǎn)換系統(tǒng)強非線性、參數(shù)不確定性的特點，設(shè)計了包含模糊性能估計器的T-S模糊狀態(tài)反饋控制系統(tǒng)，屬于反饋控制領(lǐng)域。首先給出了風能轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的非線性模型和T-S模糊模型，其次基于風能轉(zhuǎn)換系統(tǒng)T-S模糊模型設(shè)計了系統(tǒng)的模糊性能估計器，然后在每個線性的局部模型中分別設(shè)計線性控制器，并利用隸屬度函數(shù)構(gòu)成整個全局模型的模糊狀態(tài)反饋控制器。其優(yōu)點是基于模糊性能估計器來設(shè)計控制器，保證閉環(huán)控制系統(tǒng)具有良好的跟蹤性能，同時，可獲得較好的動態(tài)性能及穩(wěn)態(tài)性能。
文檔編號F03D7/00GK102705158SQ20121016495
公開日2012年10月3日 申請日期2012年5月25日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月25日
發(fā)明者吳定會, 李意揚, 沈艷霞, 潘庭龍, 王莉, 紀志成, 趙芝璞 申請人:江南大學