摘要:風力機系統是一個非線性不穩定的復雜系統，系統具有不確定性，模型很難建立。自適應控制研究對象就是這種具有不確定性的系統，它能通過修正控制器的參數來降低不確定性對系統的影響。采用模型參考自適應方法對變速風力發電機在額定風速下進行控制，使風力機獲得最大風能。仿真結果表明此方法對額定風速下變速風力發電機的控制效果很好。 關鍵詞:風力發電機;模型參考自適應控制;李雅普若夫方程 引言 近5年來國內風電場的新裝機容量為過去的兩倍，這得益于對環境保護的重視和風力機技術的發展。雖然國內運行的風力機仍然以定轉速為主，但變轉速風力機正逐步成熟并投入運行。通過轉速的調節使得風力機的葉尖速比又保持在最佳位置，變轉速風力機具有高出多達20%的風能利用率，并使槳葉的負荷減小和單機容量增大，但同時也增加了控制系統和電力系統的復雜性。因此控制系統的研究顯得十分必要。 風力機的風輪將風動能部分轉換為機械能，其效率隨葉片槳距角和葉尖速比變化。對變槳距風力機，高于額定風速時調節槳距角來實現輸出功率的調節。在低于額定風速下變轉速風力機的槳距角通常為零度，轉換效率在某一葉尖速比下達到最大值，理論上不會超過貝茨極限（0.593）。考慮到風力機的非線性和系統的工作特點，文獻采用在工作點附近線性化建立線性模型，并運用線性系統方法設計控制器。運用非線性理論建立較為精確的非線性模型，建立誤差方程且使誤差漸近穩定，這種方法需要模型和對象的高度吻合。另外，智能控制方法近年來也有相關報道。 事實上，風力機的非線性來源于氣動關系，因此其精確度不高，而且由于氣候、溫濕度的影響，系統通常存在慢時變。本文采用模型參考自適應控制方法（MRAC）來分析變轉速風力機系統。風力機系統在工作點附近的線性化模型在第2部分介紹，由于風速不可控制，因此只能作為擾動輸入。模型參考自適應方法在第3部分詳細敘述。 考慮到擾動輸入與風力機系統固有頻率之間的差異，以慣性環節作為參考模型，并設計控制輸入以滿足MRAC的要求，獲得控制量的自適應率。最后對某一機型進行了仿真，驗證了該方法的有效性。 [b]詳細內容請點擊下載 變速風力發電機模型參考自適應控制[/b]