【摘 要】
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提出了一款基于扰动观测器的分数阶比例-积分-微分(Perturbation observer based Fractional-order Proportional-Integral-Derivative,PoFoPID)控制策略,以在永磁同步发电机(Permanent Magnetic Synchronous Generator,PMSG)高于额定风速的工况下,通过变桨距角控制,将发电机输出功率维持在其额定值附近.首先,将PMSG的系统非线性、参数不确定性和未建模动态等聚合为新的扰动,并采用扰动观测器对
【机 构】
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郑州航空工业管理学院,河南 郑州 450046;许昌开普检测研究院股份有限公司,河南 许昌 461000;昆明理工大学电力工程学院,云南 昆明 650500
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提出了一款基于扰动观测器的分数阶比例-积分-微分(Perturbation observer based Fractional-order Proportional-Integral-Derivative,PoFoPID)控制策略,以在永磁同步发电机(Permanent Magnetic Synchronous Generator,PMSG)高于额定风速的工况下,通过变桨距角控制,将发电机输出功率维持在其额定值附近.首先,将PMSG的系统非线性、参数不确定性和未建模动态等聚合为新的扰动,并采用扰动观测器对其进行在线估计.然后,设计分数阶PID控制对该扰动估计进行实时完全补偿,以提高系统动态特性.此外,PoFoPID控制器参数通过群天牛算法寻优获得,避免了常规PID控制参数依赖人工整定的缺陷.斜坡风速、随机风速和参数不确定算例下的仿真结果表明,与矢量控制、基于扰动观测器的PID控制和反馈线性化控制相比,所提PoFoPID控制具有满意的输出功率稳定效果.最后,基于dSpace进行的硬件在环实验(Hardware-in-loop,HIL)验证了所提方法的硬件可行性.
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