专利汇可以提供一种风电叶片静力控制方法、单元和系统专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 提供一种 风 电 叶片 静 力 控制方法、单元和系统,包括:实时采集加载点的反馈拉力,并根据加载点的反馈拉力确定加载速率误差上限和下限;根据加载速率误差上限和下限计算加载点实时拉力的加载速率和加载速率误差;将加载速率误差与加载速率误差上限和下限进行比较,实时输出位移参数和驱动指令,实现对风电叶片的静力控制。本发明提供的技术方案中,多个加载点同时加载时,通过实时调整伺服 电机 的转速和方向改变实时拉力的加载速率,从而实现每个加载点力 载荷 的同步、匀速稳定变化;且不用考虑加载过程中不同风电叶片各个加载点之间的力耦合情况,各个加载点的加载过程相互独立,具有通用性。,下面是一种风电叶片静力控制方法、单元和系统专利的具体信息内容。
1.一种风电叶片静力控制方法,其特征在于,包括:
实时采集加载点的反馈拉力,并根据加载点的反馈拉力确定加载速率误差上限和下限;
根据加载速率误差上限和下限计算加载点实时拉力的加载速率和加载速率误差;
将加载速率误差与加载速率误差上限和下限进行比较,实时输出位移参数和驱动指令,实现对风电叶片的静力控制。
2.根据权利要求1所述的风电叶片静力控制方法,其特征在于,所述根据加载点的反馈拉力确定加载速率误差上限和下限包括:
设实时采集的第n个加载点t时刻的反馈拉力为Fn(t),根据Fn(t)得到如下式所示的加载速率误差上限和下限:
其中,Vmax和Vmin分别表示加载速率误差上限和下限,Fn(t+Δt)表示第n个加载点t+Δt时刻的反馈拉力,Δt表示时间间隔,A、B表示比例系数。
3.根据权利要求2所述的风电叶片静力控制方法,其特征在于,所述根据加载速率误差上限和下限计算加载点实时拉力的加载速率和加载速率误差包括:
通过联立下式计算加载点实时拉力的加载速率和加载速率误差:
其中,en(t)表示第n个加载点t时刻的加载速率误差,Vn(t)表示第n个加载点t时刻实时拉力的加载速率,Vn(t+Δt)表示第n个加载点t+Δt时刻实时拉力的加载速率,M表示加载点总数,T表示采样周期,KP表示比例系数,KI表示积分系数。
4.根据权利要求3所述的风电叶片静力控制方法,其特征在于,所述将加载速率误差与加载速率误差上限和下限进行比较,实时输出控制参数,实现对风电叶片的静力控制包括:
当en(t)
当Vmin
当时en(t)>Vmax时,表明加载速率误差大于加载速率误差上限,不满足加载速率误差要求,输出Vn(t)=sing{en(t)},改变伺服电机的旋转方向,并将Vn(t)=sing{en(t)}定义为实时拉力的卸载方向,实现风电叶片加载点实时拉力的闭环卸载。
5.一种风电叶片静力控制单元,其特征在于,包括:
确定模块,用于实时采集加载点的反馈拉力,并根据加载点的反馈拉力确定加载速率误差上限和下限;
计算模块,用于根据加载速率误差上限和下限计算加载点实时拉力的加载速率和加载速率误差;
输出模块,用于将加载速率误差与加载速率误差上限和下限进行比较,实时输出位移参数和驱动指令,实现对风电叶片的静力控制。
6.根据权利要求5所述的风电叶片静力控制单元,其特征在于,所述确定模块具体用于:
设实时采集的第n个加载点t时刻的反馈拉力为Fn(t),根据Fn(t)得到如下式所示的加载速率误差上限和下限:
其中,Vmax和Vmin分别表示加载速率误差上限和下限,Fn(t+Δt)表示第n个加载点t+Δt时刻的反馈拉力,Δt表示时间间隔,A、B表示比例系数;
所述计算模块具体用于:
通过联立下式计算加载点实时拉力的加载速率和加载速率误差:
其中,en(t)表示第n个加载点t时刻的加载速率误差,Vn(t)表示第n个加载点t时刻实时拉力的加载速率,Vn(t+Δt)表示第n个加载点t+Δt时刻实时拉力的加载速率,M表示加载点总数,T表示采样周期,KP表示比例系数,KI表示积分系数;
所述输出模块具体用于:
当en(t)
当时en(t)>Vmax时,表明加载速率误差大于加载速率误差上限,不满足加载速率误差要求,输出Vn(t)=sing{en(t)},改变伺服电机的旋转方向,并将Vn(t)=sing{en(t)}定义为实时拉力的卸载方向,实现风电叶片加载点实时拉力的闭环卸载。
7.一种风电叶片静力控制系统,其特征在于,包括加载装置、拉力传感器、位移传感器和控制装置;
所述位移传感器和拉力传感器均固定在风电叶片上,所述加载装置通过钢丝绳和滑轮组与拉力传感器连接,所述控制装置包括与位移传感器连接的信号采集模块以及如权利要求5或6所述的控制单元。
8.根据权利要求7所述的风电叶片静力控制系统,其特征在于,所述加载装置包括伺服电机、伺服放大器、减速箱、钢丝卷筒、钢丝绳、滑轮组、导向轮和拉力塔架;
所述伺服放大器与伺服电机连接,所述伺服电机通过皮带轮、轴承和链条与减速箱连接,所述钢丝卷筒固定在减速箱上,所述钢丝绳缠绕于钢丝卷筒上,其穿过导向轮,且通过牵引滑轮组连接到风电叶片上,所述导向轮固定于拉力塔架上。
9.根据权利要求7所述的风电叶片静力控制装置,其特征在于,所述控制装置还包括伺服电机控制器和显示单元;
所述伺服电机控制器接收电机驱动指令,并驱动伺服电机动作;所述控制单元同时输出位移参数给显示单元,通过显示单元进行显示。
10.根据权利要求9所述的风电叶片静力控制装置,其特征在于,所述信号采集模块包括数字信号采集单元和模拟信号采集单元;
所述数字信号采集单元和模拟信号采集单元分别采集来自位移传感器的位移信号和来自拉力传感器的拉力信号,两者分别将采集的位移信号和拉力信号发送给控制单元,所述控制单元输出驱动指令给伺服电机控制器,所述伺服电机控制器接收电机驱动指令,并驱动伺服电机动作;所述控制单元同时输出位移参数给显示单元,通过显示单元进行显示。
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