為了解決槳距執(zhí)行器故障導(dǎo)致的槳距角動態(tài)變慢和輸出功率波動的問題,結(jié)合最小二乘估計(jì)算法,提出了線性變參數(shù)(LinearParameterVarying,LPV)容錯控制器設(shè)計(jì)方法。采用歐拉變換將二階傳遞函數(shù)轉(zhuǎn)化為辨識方程,利用最小二乘辨識算法估計(jì)槳距系統(tǒng)中的自然頻率和阻尼系數(shù),進(jìn)而得到故障指示因子。選取風(fēng)速和故障指示因子作為調(diào)度變量,得到包含故障的風(fēng)力機(jī)LPV模型。根據(jù)凸分解技術(shù),將求解無窮多個線性矩陣不等式的問題轉(zhuǎn)化為求解有限個不等式的問題。并且利用LMI工具求解線性矩陣不等式得到LPV容錯控制器。最后,選取液壓空氣含量過高故障驗(yàn)證算法的有效性。

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圖1不同參數(shù)下執(zhí)行器的階躍響應(yīng)Fig.1Thestepresponsesofdifferentactuatormodelsgiven

·2029·為槳距執(zhí)行器的自然頻率和阻尼系數(shù)。槳距執(zhí)行器故障包括：泵磨損、液壓泄漏、液壓油空氣含量過高、閥堵塞和泵堵塞等[13]。不同故障情況下對應(yīng)的參數(shù)變化值，見表1。表1二階執(zhí)行器模型的故障參數(shù)[13]Tab.1Faultparametersofthesecondordera....

圖2典型4.8MW風(fēng)力機(jī)氣動參數(shù))(c)槳距角—力矩(c)Pitchangle—torque

速為一調(diào)度變量：=()oprvt。針對于故障系統(tǒng)，Wu首次選取故障作為調(diào)度變量，建立了包含故障的LPV系統(tǒng)[15]。調(diào)度參數(shù)矢量為,opf(10)文中采取文獻(xiàn)[16]的優(yōu)化風(fēng)力機(jī)LPV建模方法。將風(fēng)力機(jī)的氣動方程式(1)轉(zhuǎn)化為()()()()()()()rr,vrrrr,βTtk....

圖3線性變參數(shù)容錯控制框圖Fig.3ThediagramofLPVfaulttolerantcontrol

數(shù)估計(jì)問題。4槳距執(zhí)行器LPV容錯控制4.1LPV容錯控制策略開環(huán)系統(tǒng)式(12)在反饋控制的作用下構(gòu)成下列閉環(huán)系統(tǒng)：()(())()(())()()(())()clclclxtAtxtBtwtytCtxt(16)容錯控制的目的是設(shè)計(jì)一個控制器，使得系統(tǒng),,,clclclclABC....

圖4仿真風(fēng)速Fig.4Thewindspeedathubheight

制器和觀測器：11223344K()KKKK11223344L()LLLL1()()=()()ff,minvop,minf,maxf,minop,maxop,min2()()=()()ff,minop,maxopf,maxf,minop,maxop,min3()()=()()f,....

本文編號：3953551