漂浮式海上风力机自适应超螺旋滑模桨距控制

针对额定风速以上漂浮式海上风力机系统的输出功率稳定、浮式平台运动和疲劳载荷抑制任务目标,考虑系统非线性和模型参数摄动及风浪扰动,提出一种基于自适应超螺旋二阶滑模和干扰观测补偿的桨距角鲁棒控制方案。首先,实现漂浮式海上风力机的仿射非线性不确定系统建模;其次,构建考虑风力机额定转速和平台纵摇的滑模函数,设计控制增益自适应调节的超螺旋二阶滑模控制律;再次,采用干扰观测器补偿模型参数摄动和风浪扰动不确定项;最后,基于FAST与Matlab/Simulink在不同风浪环境下进行仿真,验证所提方案有效性和优越性。时域和频域仿真结果表明,与传统比例积分控制方案相比,所提方案对稳定风力机系统输出功率、抑制浮式平台运动及减少塔基载荷具有更好的控制效果。