以雙饋風(fēng)電機(jī)組傳動(dòng)鏈為研究對(duì)象,建立機(jī)組傳動(dòng)鏈的動(dòng)力學(xué)模型,分析傳動(dòng)鏈扭振原因,在動(dòng)力學(xué)模型的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)基于卡爾曼濾波的傳動(dòng)鏈扭振控制器,通過(guò)海上7.0 MW和陸上1.5 MW雙饋風(fēng)電機(jī)組Bladed模型數(shù)值仿真的方法,對(duì)比帶通濾波控制器和卡爾曼濾波控制器的減振效果。結(jié)果表明:卡爾曼濾波控制器將低速軸扭角的固有頻率自譜密度降為未加扭振控制的4.47%;發(fā)電機(jī)功率波動(dòng)不大,不影響功率平均值,對(duì)發(fā)電量無(wú)顯著影響。 

【文章來(lái)源】：太陽(yáng)能學(xué)報(bào). 2020,41(11)北大核心

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【部分圖文】：

帶通濾波控制器

卡爾曼濾波是一種利用線性系統(tǒng)狀態(tài)方程，通過(guò)系統(tǒng)輸入輸出觀測(cè)數(shù)據(jù)，對(duì)系統(tǒng)狀態(tài)進(jìn)行最優(yōu)估計(jì)的算法。由于觀測(cè)數(shù)據(jù)中包括系統(tǒng)中的噪聲和干擾的影響，所以最優(yōu)估計(jì)也可看做是濾波過(guò)程。圖7為卡爾曼濾波器的示意圖。對(duì)于給定的連續(xù)狀態(tài)空間方程：

以海上7.0 MW機(jī)組模型為例，設(shè)定風(fēng)速輸入平均風(fēng)速為16 m/s的正常湍流風(fēng)，利用Bladed仿真結(jié)果，對(duì)比卡爾曼濾波估計(jì)的狀態(tài)值和實(shí)際狀態(tài)值。仿真結(jié)果如圖8所示。從圖8可看出，卡爾曼濾波估計(jì)的低速軸扭角速度在初始階段由一較大值很快收斂到實(shí)際值附近；初始階段之后，卡爾曼濾波估計(jì)的低速軸扭角速度和實(shí)際值相近。在100 s仿真結(jié)果中，16 m/s湍流風(fēng)速下剔除前0.5秒數(shù)據(jù)后，估計(jì)值和實(shí)際值的相關(guān)度由0.7166變?yōu)?.9316。由此可見，卡爾曼濾波初始階段的數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確，剔除初始階段的數(shù)據(jù)后，估計(jì)值和實(shí)際值的相關(guān)度變高。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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