漂浮式风力机整机系统结构稳定性分析与最优控制

来源 :西安理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:gaolch013
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
海上漂浮式风力机是在随机风载荷和浪载荷联合作用下工作的。其结构动态稳定性分析与控制是亟待解决的关键问题之一。本文以海上Spar式漂浮风力机为研究对象,在考虑到气动、水动对风力机整机结构产生的流固耦合作用下,建立了动力学模型,并进行了结构振动的最优控制研究。  本文首先对漂浮式风力机受到的风、浪载分别进行了建模求解。气动载荷主要研究了风轮上的气动推力及塔架沿塔高方向上的风载分布情况;选用Airy波理论,结合Morison方程计算了深海环境下漂浮平台上的波浪载荷。其次,针对海上漂浮式风力机的环境特性,分析了现有调频质量阻尼器的缺点,提出了一种组合式调频质量阻尼器((20mbined Tuned Mass Damper,CTMD)结构。其具有垂向、水平减振及可随风转向等功能。再次,对Spar式漂浮平台做了稳定性研究。并将本文提出的CTMD结构安装于Spar平台的顶端,建立了Spar平台的动力学模型。基于此模型,分析了波浪载荷作用下,Spar平台垂荡、纵摇这两种摇荡形式的动态响应,实现了晟小的能量消耗下的Spar平台顶端水平和垂直方向上位移、速度、加速度最小的控制目标,并完成线性二次型调节器(LinearQuadratic Regulator,LQRl的设计。利用Maflab/Simulink模块进行了控制前后纵摇、垂荡动态响应的仿真和分析。最后,针对漂浮式风力机整体进行稳定性研究,提出了以调频质量阻尼器(TUned MassDamper,TMD)置于风力机机舱的结构主动控制形式,建立了基于。rMD控制的精确三自由度漂浮风力机动力学模型。通过该模型,分析了随机风浪载荷作用下对风力机性能影响最大的纵摇形式的动态响应,实现了以最小能量消耗下的风力机塔顶位移、速度、加速度为最小的控制目标,并完成LQR控制器的设计。以5MW漂浮风力机为例,进行了纵摇响应控制前后的仿真和分析。
其他文献
随着汽车数量迅速增长,交通安全和道路压力日益成为人们亟待解决的问题。研究智能车辆可以很好地解决这些问题。要让智能车辆在道路上安全行驶,前提是对行驶环境有准确的感知
本文对速生、优质阔叶材三倍体毛白杨进行了单段、两段预处理传统APMP和P-RCAPMP制浆工艺的研究,同时对其制浆的相关机理进行了探讨。 在APMP制浆中,挤压疏解能有效提高预处
目的 探讨血清纤维蛋白原水平及白蛋白/球蛋白比值对直肠癌患者生存预后的影响.方法 选取我科2010年1月至2013年1月收治的直肠癌患者120例,检测术前患者的血清FIB、AGR水平,
移动机器人是集机械工程、电子技术、控制工程、计算机技术、传感器技术、人工智能技术、仿生学等综合学科技术的产物,主要用作物流系统的运载工具,本课题源于陕西省机械制造
近些年,在世界经济稳步发展的大环境下,全球汽车的产销量也不断攀高,汽车在作为交通工具给人们生活带来巨变的同时,也带来了像空气污染、能源短缺等许多问题。活塞环作为汽车发动
12,发展党员工作的指导方针是什么? 答:党的十一届三中全会以来,根据新时期党所面临的新任务和党员队伍的现状,总结建国以来发展党员工作中正反两方面的经验教训,党中央已批
在企业发展和决策中,女工有着十分重要的作用.目前女工职工的受教育程度逐渐提升,为企业发展做出了诸多贡献.在经济高速发展的形势下,为了充分调动其女性的工作热情和积极性,
目的 研究Notch受体1(Notch receptor 1,Notch1)在肺癌脊柱转移瘤中的表达,并探讨Notch1 siRNA对肺癌干细胞(lung cancer stem cells,LCSCs)迁移能力和脊柱转移瘤生长的影响.
近年来,山东烟台开发区支行党支部忠诚实践“三个代表”重要思想,结合改革和业务发展,把思想政治工作做实做活,有力地促进了各项业务的长足发展,一个只有本部和两个网点、员
智能灯检机是一种为了保证人民的用药安全,杜绝发生用药事故而检测药物的制药机械,主要由PC机、光源发生系统、图像采集系统、图像处理分析系统、以及精密机械传动系统与一体