风能转换系统双频环容错控制策略

"这篇论文是2009年由王萧、王艳和纪志成发表在江南大学学报自然科学版的《风能转换系统的双频环容错控制》。研究聚焦于风能转换系统，针对风速变化的多时间尺度特性和传感器可能出现的部分失效问题，提出了一种创新的控制策略。" 在风能转换系统中，风速的变化具有多时间尺度特性，这意味着风力发电机需要适应不同风速条件下的工作状态。论文作者基于风能转换系统的非线性机理模型，构建了一个双频环控制模型来应对这种复杂性。该模型由两个独立的控制环组成：低频环和高频环。 低频环主要负责系统的稳态优化控制，采用PI控制器。PI控制器是一种常见的工业控制系统中的反馈控制算法，它可以有效地调整系统的稳态响应，确保在额定风速以下时，风能转换系统的捕获效率达到最大化，即尽可能多地将风能转化为电能。 高频环则采用了容错H∞控制策略。H∞控制理论是一种先进的控制理论，它旨在设计控制器，使得系统在有干扰输入的情况下仍能保持良好的性能，同时对系统的不确定性和外部干扰具有较强的鲁棒性。当风能转换系统中的传感器部分失效时，容错H∞控制能够保证系统的稳定运行，减少故障对整体性能的影响。 通过仿真分析，论文验证了在传感器部分失效的场景下，提出的双频环容错控制策略的有效性。这一研究成果对于提高风能转换系统的可靠性和能源转化效率具有重要意义，尤其是在风能作为一种可再生能源逐渐被广泛应用的背景下，确保风力发电系统的稳定性和容错能力显得尤为重要。 关键词涵盖了风能转换系统、双频环控制、H∞控制以及容错控制，这些都属于现代自动化控制领域的重要研究方向。该论文的工作对于提高风力发电技术的控制性能，特别是面对传感器故障时的自适应能力和鲁棒性，提供了理论支持和实践指导。 这篇论文深入探讨了如何在风能转换系统中利用双频环模型和容错控制策略，以优化系统性能并增强其在传感器失效情况下的稳定性，为风力发电技术的发展贡献了宝贵的理论成果。