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考虑扭转速度预估的大型风电机组传动链扭振抑制方法
1
作者
任坤涛
朱才朝
+2 位作者
谭建军
宋朝省
王叶
《重庆大学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2023年第9期1-12,共12页
大型风电机组传动链转动惯量大,在随机风速作用下低频扭振风险高,而传统基于确定扭转速度控制目标的传动链扭振控制方法未考虑因测量设备引起的随机测量噪声对扭转速度的影响,可能导致控制性能下降。针对扭转速度测量不确定性,提出了大...
大型风电机组传动链转动惯量大,在随机风速作用下低频扭振风险高,而传统基于确定扭转速度控制目标的传动链扭振控制方法未考虑因测量设备引起的随机测量噪声对扭转速度的影响,可能导致控制性能下降。针对扭转速度测量不确定性,提出了大型风电机组传动链扭振自抗扰控制方法,设计了KF-ADRC扭振控制器,通过卡尔曼滤波动态估计传动链扭转速度,并以扭转速度为零作为ADRC控制目标,控制发电机电磁转矩,抑制传动链低频扭振。研究结果表明:当常规的扭振控制器输入信号存在随机测量噪声时,会显著降低其对传动链低频扭振的抑制性能,而KF-ADRC扭振控制器在输入信号存在测量噪声时可有效预估传动链扭转速度,较好地实现了传动链低频扭振抑制效果。
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关键词
风电机组
传动链
低频扭振
自抗扰控制
卡尔曼滤波
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职称材料
低频扭转振动辅助螺旋铣孔切削力模型研究
2
作者
冯勇
周豪杰
+3 位作者
周智远
贾晓林
秦育彦
徐伟伟
《机械工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第5期390-402,共13页
晶须增强钛基复合材料因其高比刚度、比强度等优异性能,被广泛用于航空航天、车辆运输以及新能源等领域;然而,由于材料各向异性,在常规制孔加工中极易产生缺陷,限制了其大量推广和应用。为此,结合低频扭转振动的运动特点和螺旋铣削的加...
晶须增强钛基复合材料因其高比刚度、比强度等优异性能,被广泛用于航空航天、车辆运输以及新能源等领域;然而,由于材料各向异性,在常规制孔加工中极易产生缺陷,限制了其大量推广和应用。为此,结合低频扭转振动的运动特点和螺旋铣削的加工特点,提出低频扭转振动辅助螺旋铣孔(低频扭振螺旋铣孔)工艺方法,并进一步推导了其切削力模型;在此基础上,开展了TiBw/TC4复合材料的铣孔实验研究,验证了切削力模型的合理性。仿真分析表明,扭振切向进给与切向每齿进给相同,扭振频率与切削频率同频时,端面合力的平均切削力峰值较常规螺旋铣孔分别下降近13.05%和13.64%。实验研究表明,低频扭振螺旋铣孔有助于减少出/入口毛刺、孔壁划痕、破碎等缺陷,并可有效降低刀具磨损;相较于常规螺旋铣孔,孔壁粗糙度降低36.29%。
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关键词
TiBw/TC4复合材料
低频扭振
螺旋铣孔
切削力模型
制孔质量
原文传递
虚拟惯量控制方式下永磁风力发电机组轴系扭振机理分析
被引量:
11
3
作者
王刚
侍乔明
+3 位作者
付立军
陈宇航
蒋文韬
黄河
《电机与控制学报》
EI
CSCD
北大核心
2014年第8期8-16,共9页
基于风电并网系统的状态空间平均模型,分析传统比例微分(PD)虚拟惯量控制方式下兆瓦级直驱永磁风力发电机组(D-PMSG)的轴系扭振机理及其影响因素,提出一种改进型PD虚拟惯量控制方法,以抑制D-PMSG轴系低频扭振。分析表明,传统PD虚拟惯量...
基于风电并网系统的状态空间平均模型,分析传统比例微分(PD)虚拟惯量控制方式下兆瓦级直驱永磁风力发电机组(D-PMSG)的轴系扭振机理及其影响因素,提出一种改进型PD虚拟惯量控制方法,以抑制D-PMSG轴系低频扭振。分析表明,传统PD虚拟惯量控制的引入,会降低DPMSG轴系的阻尼比,影响机组的稳定运行;降低PD虚拟惯量控制的微分系数的模值可以提高风电机组轴系的阻尼比,却会降低风电机组的频率响应能力。所提出的改进型PD虚拟惯量控制方法,通过引入永磁发电机组转速补偿项,从而提高系统阻尼比。该方法能在保证风电机组的频率响应能力的同时,有效抑制虚拟惯量控制引起的轴系低频扭振,提高系统的稳定性。仿真实验验证了理论分析和改进型PD虚拟惯量控制方法的有效性。
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关键词
直驱永磁风力发电
轴系
低频扭振
虚拟惯量
状态空间平均模型
机理分析
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职称材料
混动汽车柔性传动系统的模糊PID直接转矩控制
被引量:
1
4
作者
刘辉
许浩欣
张勋
《机械设计与制造》
北大核心
2022年第8期173-180,共8页
针对混合动力传动系统由于输出轴弹性而引起的低频扭振现象,这里提出了一种基于轴转矩观测器的抑制策略,并给出了其详细设计过程和仿真结果。首先针对混合动力系统的三动力源和一个动力输出特点,建立动力学方程,并改写为状态空间方程形...
针对混合动力传动系统由于输出轴弹性而引起的低频扭振现象,这里提出了一种基于轴转矩观测器的抑制策略,并给出了其详细设计过程和仿真结果。首先针对混合动力系统的三动力源和一个动力输出特点,建立动力学方程,并改写为状态空间方程形式,由此设计一个滑模观测器对轴转矩进行观测,这是以后系统扭振抑制设计的基础。在此之后,设计一个PID控制器对系统输出轴转矩进行抑制,针对实际系统存在大量不确定因素的问题,设计模糊规则对PID参数进行调整,并通过差分进化算法优化模糊控制器,动态应对实际工况。仿真结果和硬件在环实验表明,本文提出的抑制策略能有效抑制扭振,并验证了实时性和有效性。
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关键词
混合动力
低频扭振
滑模观测器
扭
振
抑制
模糊PID
差分优化
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职称材料
题名
考虑扭转速度预估的大型风电机组传动链扭振抑制方法
1
作者
任坤涛
朱才朝
谭建军
宋朝省
王叶
机构
重庆大学机械传动国家重点实验室
中国船舶重工集团海装风电股份有限公司
出处
《重庆大学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2023年第9期1-12,共12页
基金
重庆市自然科学基金资助项目(cstc2020jcyj-msxmX0710)
中央高校基本科研业务费(2020CDJ-LHSS-008、2021CDJCGJ008)资助。
文摘
大型风电机组传动链转动惯量大,在随机风速作用下低频扭振风险高,而传统基于确定扭转速度控制目标的传动链扭振控制方法未考虑因测量设备引起的随机测量噪声对扭转速度的影响,可能导致控制性能下降。针对扭转速度测量不确定性,提出了大型风电机组传动链扭振自抗扰控制方法,设计了KF-ADRC扭振控制器,通过卡尔曼滤波动态估计传动链扭转速度,并以扭转速度为零作为ADRC控制目标,控制发电机电磁转矩,抑制传动链低频扭振。研究结果表明:当常规的扭振控制器输入信号存在随机测量噪声时,会显著降低其对传动链低频扭振的抑制性能,而KF-ADRC扭振控制器在输入信号存在测量噪声时可有效预估传动链扭转速度,较好地实现了传动链低频扭振抑制效果。
关键词
风电机组
传动链
低频扭振
自抗扰控制
卡尔曼滤波
Keywords
wind turbine
drivetrain
low-frequency torsional vibration
active disturbance rejection control
Kalman filter
分类号
TH11 [机械工程—机械设计及理论]
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职称材料
题名
低频扭转振动辅助螺旋铣孔切削力模型研究
2
作者
冯勇
周豪杰
周智远
贾晓林
秦育彦
徐伟伟
机构
南京工程学院机械工程学院
常熟理工学院机械工程学院
出处
《机械工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第5期390-402,共13页
基金
国家自然科学基金(51775260)
江苏省高等学校自然科学研究(21KJB460022)资助项目。
文摘
晶须增强钛基复合材料因其高比刚度、比强度等优异性能,被广泛用于航空航天、车辆运输以及新能源等领域;然而,由于材料各向异性,在常规制孔加工中极易产生缺陷,限制了其大量推广和应用。为此,结合低频扭转振动的运动特点和螺旋铣削的加工特点,提出低频扭转振动辅助螺旋铣孔(低频扭振螺旋铣孔)工艺方法,并进一步推导了其切削力模型;在此基础上,开展了TiBw/TC4复合材料的铣孔实验研究,验证了切削力模型的合理性。仿真分析表明,扭振切向进给与切向每齿进给相同,扭振频率与切削频率同频时,端面合力的平均切削力峰值较常规螺旋铣孔分别下降近13.05%和13.64%。实验研究表明,低频扭振螺旋铣孔有助于减少出/入口毛刺、孔壁划痕、破碎等缺陷,并可有效降低刀具磨损;相较于常规螺旋铣孔,孔壁粗糙度降低36.29%。
关键词
TiBw/TC4复合材料
低频扭振
螺旋铣孔
切削力模型
制孔质量
Keywords
TiBw/TC4 composites
low frequency torsional vibration
helical milling
cutting force model
hole quality
分类号
TH161 [机械工程—机械制造及自动化]
原文传递
题名
虚拟惯量控制方式下永磁风力发电机组轴系扭振机理分析
被引量:
11
3
作者
王刚
侍乔明
付立军
陈宇航
蒋文韬
黄河
机构
海军工程大学舰船综合电力技术国防科技重点实验室
西安交通大学电气工程学院
出处
《电机与控制学报》
EI
CSCD
北大核心
2014年第8期8-16,共9页
基金
国家重点基础研究发展计划(973项目)(2012CB215103)
国家自然科学基金(51077130
51377167)
文摘
基于风电并网系统的状态空间平均模型,分析传统比例微分(PD)虚拟惯量控制方式下兆瓦级直驱永磁风力发电机组(D-PMSG)的轴系扭振机理及其影响因素,提出一种改进型PD虚拟惯量控制方法,以抑制D-PMSG轴系低频扭振。分析表明,传统PD虚拟惯量控制的引入,会降低DPMSG轴系的阻尼比,影响机组的稳定运行;降低PD虚拟惯量控制的微分系数的模值可以提高风电机组轴系的阻尼比,却会降低风电机组的频率响应能力。所提出的改进型PD虚拟惯量控制方法,通过引入永磁发电机组转速补偿项,从而提高系统阻尼比。该方法能在保证风电机组的频率响应能力的同时,有效抑制虚拟惯量控制引起的轴系低频扭振,提高系统的稳定性。仿真实验验证了理论分析和改进型PD虚拟惯量控制方法的有效性。
关键词
直驱永磁风力发电
轴系
低频扭振
虚拟惯量
状态空间平均模型
机理分析
Keywords
wind turbine with permanent magnet synchronous generator
low-frequency torsional vibration of shaft system
virtual inertia
state space averaging model
mechanism analysis
分类号
TM712 [电气工程—电力系统及自动化]
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职称材料
题名
混动汽车柔性传动系统的模糊PID直接转矩控制
被引量:
1
4
作者
刘辉
许浩欣
张勋
机构
北京理工大学机械与车辆学院
出处
《机械设计与制造》
北大核心
2022年第8期173-180,共8页
基金
国家自然科学基金资助项目—车辆机电复合传动振动能量传递机理及主动控制研究(51775040)。
文摘
针对混合动力传动系统由于输出轴弹性而引起的低频扭振现象,这里提出了一种基于轴转矩观测器的抑制策略,并给出了其详细设计过程和仿真结果。首先针对混合动力系统的三动力源和一个动力输出特点,建立动力学方程,并改写为状态空间方程形式,由此设计一个滑模观测器对轴转矩进行观测,这是以后系统扭振抑制设计的基础。在此之后,设计一个PID控制器对系统输出轴转矩进行抑制,针对实际系统存在大量不确定因素的问题,设计模糊规则对PID参数进行调整,并通过差分进化算法优化模糊控制器,动态应对实际工况。仿真结果和硬件在环实验表明,本文提出的抑制策略能有效抑制扭振,并验证了实时性和有效性。
关键词
混合动力
低频扭振
滑模观测器
扭
振
抑制
模糊PID
差分优化
Keywords
Hybrid
Low Frequency Torsional Vibration
Sliding Mode Observer
Torsional Suppression
Fuzzy PID
Differential Evolution Optimization
分类号
TH16 [机械工程—机械制造及自动化]
U270.2 [机械工程—车辆工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
考虑扭转速度预估的大型风电机组传动链扭振抑制方法
任坤涛
朱才朝
谭建军
宋朝省
王叶
《重庆大学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2023
0
下载PDF
职称材料
2
低频扭转振动辅助螺旋铣孔切削力模型研究
冯勇
周豪杰
周智远
贾晓林
秦育彦
徐伟伟
《机械工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024
0
原文传递
3
虚拟惯量控制方式下永磁风力发电机组轴系扭振机理分析
王刚
侍乔明
付立军
陈宇航
蒋文韬
黄河
《电机与控制学报》
EI
CSCD
北大核心
2014
11
下载PDF
职称材料
4
混动汽车柔性传动系统的模糊PID直接转矩控制
刘辉
许浩欣
张勋
《机械设计与制造》
北大核心
2022
1
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职称材料
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