基于模糊PID控制在風電機組中的應用專業：控制工程2016年5月9日基于模糊PID控制在風電機組中的應用專業：控制工程2016年目錄風力發電基本原理及變槳距控制過程12模糊PID控制34風電機組變槳距模糊PID控制總結目錄風力發電基本原理及變槳距控制過程12模糊PID控制34風1.風力發電基本原理及變槳距控制過程1.1風力發電基本原理風能具有一定的動能，通過風輪機將風能轉化為機械能，拖動發電機發電。風力發電的原理是利用風帶動風車葉片旋轉，再通過增速器將旋轉的速度提高來促使發電機發電的。依據目前的風車技術，風力發電機的最基本原理其實非常簡單，整個發電過程由三部分構成，即風速、風葉輪、發電機，空氣流動產生風速從而推動風輪轉動，風輪和發電機通過轉軸連接，從而就可以拖動發電機進行發電，簡單來說就是風能轉化為機械能，再轉化為電能過程。1.風力發電基本原理及變槳距控制過程1.1風力發電基本原理風1.風力發電基本原理及變槳距控制過程1.2變槳距控制過程

變槳距風電機組最大的特點是可以在額定功率點上輸出功率穩定的特點，這是其不同于定槳距風力發電機組之處。變槳距風電機組可以通過槳葉節距角的調節來對功率進行控制，因此不完全依靠風機風輪葉片的氣動性能。當功率在額定功率以下時，葉片的槳距角在保持在零度附近，不作太大變化，通常小于三度。此時相當于定槳距風機，發電機的功率只隨風速的變化而不斷進行改變。當功率高于額定功率時，變槳控制系統就開始對槳葉的節距角度進行調整，使發電機的輸出功率始終保持在額定功率附近。1.風力發電基本原理及變槳距控制過程1.2變槳距控制過程2.模糊PID控制PID控制是比例積分微分控制的簡稱“盡管各種各類的控制方案層出不窮”但目前在實際的工業控制中“大多數仍采用PID控制或PID控制與其他控制相結合的方案。模糊PID控制是模糊控制和PID控制的一種綜合，存在多種方式，常見的2種方式如下：1）由一模糊系統在線的調整PID控制器的3個控制參數，可以說在此方式中這，2種控制方法是相對獨立的，2）將這2種控制方法融合在一起，可以說此方式為模糊控制器的系統化設計提供一個途徑。2.模糊PID控制PID控制是比例積分微3.風電機組變槳距模糊PID控制大型變槳距風電機組在額定風速以上通常采用變槳距控制方式，通過調整槳槳距角，改變氣流對葉片的攻角，從而改變風電機組獲得的空氣動力轉矩，使機組輸出功率保持穩定。在此工況下風速成為外部擾動。風電機組各部分如葉輪、變槳系統、發電機等存在嚴重的非線性以及慣性和遲延，導致變槳距系統控制困難。目前國內采用較多的PID變槳距控制方法難以達到令人滿意的效果。單純PID控制和模糊PID控制都是反饋控制方法，只有當機組實際功率與功率設定值出現偏差時，控制器才會開始調節。由于變槳系統的慣性和遲延，造成控制過動態調節時間長、超調量大。風電機組的氣動特性是較為穩定的，在此前提下，在額定風速以上為保證機組輸出功率恒定，葉輪槳距角與風速存在確定的關系。將其作為前饋控制器;將測量風速作為前饋控制器輸入，其輸出為前饋參考槳距角增量，從而達到快速補償的作用;反饋控制器采用模糊PID控制器。仿真表明，新方法能夠有效地縮短調節時間，減小系統超調量，具有較好的控制效果。3.風電機組變槳距模糊PID控制大型變槳距風電機組在額定風速3.風電機組變槳距模糊PID控制3.風電機組變槳距模糊PID控制4。總結Simulink仿真結果：4。總結Simulink仿真結果：4.總結從圖中可以看出，常規PID波動性比較大，而且沒有魯棒性，超調量比較大。自整定模糊PID的控制算法，系統的響應速度非常快，控制精度恰到好處，具有良好的穩態性，不參雜超調和震蕩，魯棒性好，這是常規PID控制所不能達到的。自整定模糊PID的優點是在相同條件下，系統的上升變短，靈敏度變高，因此它具有很強的應用市場前景。4.總結從圖中可以看出，常規PID波動性比較大，而且沒有人有了知識，就會具備各種分析能力，明辨是非的能力。所以我們要勤懇讀書，廣泛閱讀，古人說“書中自有黃金屋。”通過閱讀科技書籍，我們能豐富知識，培養邏輯思維能力；通過閱讀文學作品，我們能提高文學鑒賞水平，培養文