基于限制参考转速变化率的转速跟踪目标优化方法
专利汇可以提供基于限制参考转速变化率的转速跟踪目标优化方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种基于限制参考转速变化率的转速 跟踪 目标优化方法，针对低 风 速下大 转动惯量 风机难以及时响应 湍流 风速的快速变化而导致其跟不上最优转速的问题，该方法在传统 叶尖速比 法的 基础 上，首先设计了一个低通 滤波器 ，实现对最优转速 信号 中的噪声及高频信号滤波；同时对平滑后最优转速的变化速率进行限制，从而得到参考转速；最后由 控制器 实现风机对参考转速的跟踪。通过优化参考转速，使得风机的控制器能够匹配风机的慢动态特性，跟踪过程中能够满足 载荷 限制和发 电机 电磁转矩限值的要求，达到预期的控制目标。本发明在保证风机跟踪效果的同时，有效提高了 风能 捕获效率。，下面是基于限制参考转速变化率的转速跟踪目标优化方法专利的具体信息内容。
1.一种基于限制参考转速变化率的转速跟踪目标优化方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1、获取风速、风轮转速；
步骤2、计算气动转矩、理论最优转速；
步骤3、对最优转速进行平滑滤波，得到平滑后的最优转速；
步骤4、限制平滑后最优转速的转速变化率，得到参考转速；
步骤5、根据参考转速、风轮转速和气动转矩，利用非线性动态反馈控制器计算得到参考电磁转矩。
2.根据权利要求1所述的基于限制参考转速变化率的转速跟踪目标优化方法，其特征在于，步骤2中的气动转矩Tr、理论最优转速ωopt具体计算方法如下：
风轮的捕获功率为：
2 3
Pr＝0.5ρπRvCp(λ,β) (1)
其中，ρ为空气密度，R为风轮半径，v为风速；Cp为风能利用系数，在桨距角β固定时，它是叶尖速比λ＝ωrR/v的函数；ωr为风轮转速；
风轮的气动转矩由下式计算：
理论最优转速由下式计算：
其中，λopt为最优叶尖速比。
3.根据权利要求1所述的基于限制参考转速变化率的转速跟踪目标优化方法，其特征在于，步骤3中平滑滤波的具体方法为：
使用一阶数字滤波器对最优转速进行平滑滤波，其时域表达式如下：
ωf.ref(k)＝(1-αf)ωopt(k)+αfωf.ref(k-1) (4)
其中，ωf.ref为平滑后的最优转速，αf为滤波系数，k为离散时间步长。
4.根据权利要求1所述的基于限制参考转速变化率的转速跟踪目标优化方法，其特征在于，步骤4中参考转速ωref为：
其中，k为离散时间步长，U和L分别表示参考转速变化的上界和下界，U和L的取值应满足在任意时刻以下不等式均成立：
其中，Dt为风轮阻尼，Jt为风轮转动惯量，ng为齿轮箱的传动比，[tk-1，tk]为离散时间段，Tg.max和Tg.min分别为电磁转矩的最大值和最小值。
5.根据权利要求1所述的基于限制参考转速变化率的转速跟踪目标优化方法，其特征在于，步骤5中利用非线性动态反馈控制器计算得到参考电磁转矩的具体方法为：
参考电磁转矩的一阶微分由下式获得：
其中，ε＝ωr-ωref表示转速跟踪误差，b0和b1满足s2+b1s+b0是Hurwitz多项式。
基于限制参考转速变化率的转速跟踪目标优化方法
技术领域
背景技术
发明内容
附图说明
具体实施方式
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