风力机控制系统原理、建模及增益调度设计

译者序

前言

符号

第1章引言

1．1风能转换系统的控制

1．2增益调度技术

1．3风能转换系统的鲁棒控制

1．4本书的纲要

第2章风和风力机

2．1风

2．1．1风资源

2．1．2平均风速

2．1．3风能

2．1．4湍流

2．2风力机

2．2．1风轮的种类

2．2．2风力机空气动力学

2．2．3气动力、转矩和功率

2．3风力机的风速

2．3．1确定风速

2．3．2随机风速

第3章风能转换系统的建模

3．1风能转换系统概述

3．2机械子系统

3．3气动子系统

3．4电气子系统

3．4．1直接耦合笼型异步发电机

3．4．2定子控制笼型异步发电机

3．4．3转子控制双馈异步发电机

3．5桨距子系统

3．6整个风能转换系统的模型

3．7有效风模型

3．7．1平均风速模型

3．7．2湍流模型

3．7．3有效风速

3．7．4有效风速模拟

第4章控制对象和策略

4．1控制对象

4．1．1能量捕获

4．1．2机械载荷

4．1．3电能质量

4．2运行模式

4．3控制策略

4．3．1定速定桨

4．3．2定速变桨

4．3．3变速定桨

4．3．4变速变桨

4．3．5其他的控制策略

第5章变速定桨风力机的控制

5．1LPV增益调度技术的概述

5．2定桨风能转换系统的LPV模型

5．3开环特性

5．4LPV增益调度控制

5．4．1控制对象

5．4．2控制器方案

5．4．3控制器设计问题

5．4．4预备性控制

5．4．5阻尼注入控制

5．4．6不确定因素的处理

5．4．7其他变速定桨控制策略的性能评估

第6章变速变桨风力机的控制

6．1变桨风能转换系统的LPV模型

6．2开环特性

6．3LPV增益调度控制

6．3．1控制器方案

6．3．2为提高可控性而调整的控制策略

6．3．3控制器设计问题

6．3．4高风速区的控制

6．3．5低风速区的控制

6．3．6运行风速的全程控制

6．3．7不确定性的影响

附录

附录A线性矩阵不等式

A．1定义

A．2半定规划

A．3特性

附录B增益调度技术和LPV系统

B．1增益调度技术

B．2LPV系统

B．2．1稳定性

B．2．2性能

B．3LPV增益调度控制器的综合

B．3．1综合过程

B．3．2计算考虑

B．3．3提出问题

B．4非线性系统的LPV描述

B．5鲁棒LPV增益调度控制

B．5．1鲁棒稳定性

B．5．2鲁棒性能

B．5．3标称矩阵的综合

附录C准LPV模型及控制

参考文献

　　《风力机控制系统原理建模及增益调度设计》一书覆盖了整个风力机的控制，主要内容包括风能转换的原理、风力机面向控制的建模、风力机最通用的控制策略，以及定速定桨风力机和变速变桨风力机线性参数变化(LPV)增益调度控制器的设计。　　本书覆盖了整个风力机的控制，主要内容包括风能转换的原理、风力机面向控制的建模、风力机最通用的控制策略，以及定速定桨风力机和变速变桨风力机线性参数变化(LPV)增益调度控制器的设计。　　本书主要面向的对象是具有一定控制理论基础的研究人员与学生，以及控制理论领域的科学工作者和应用风能技术的工程师。