改进滑模极值搜索控制在风能转换系统最大功率追踪的应用

针对传统的滑模极值搜索控制算法在永磁风能转换系统的最大功率追踪过程中存在稳态振荡、突变风速下跟随性差的问题,提出了无稳态振荡的改进滑模极值搜索控制算法。为改善追踪精度,导出了直流侧参考电压稳态振幅与算法参数间的数学关系,并对其进行优化。采用无需载波就可以直接产生开关信号的功率滑模控制器来改善系统的跟随性,免去了风能转换系统传统PI控制器中的参数调整过程。最后,以MATLAB为平台搭建了小型永磁风能转换系统,证实了所提方法的有效性和实用性。

基于滑模极值搜索算法的车辆驱动防滑控制策略

为了提高车辆的驱动防滑能力,提出了一种基于滑模极值搜索算法的驱动防滑控制策略。采用滑模极值搜索算法作为一种自寻优方法找到轮胎力-滑转率曲线的极值点,无需估计路面附着系数和建立理想参考模型就可以将轮胎的滑转率控制在最优滑转率附近,提高车辆的动力性和方向稳定性。在Matlab/Simulink中建立车辆系统仿真模型。仿真结果表明,此控制策略能使车辆在驱动过程中快速达到实时路面条件下的最优滑转率,增强了车辆的动力性能。

计及疲劳载荷基于极值搜索控制的风电系统最佳出力追踪

针对变速恒频风电机组在额定风速以下运行时,快速稳定地进行最大风能出力追踪问题,提出了计及机械转矩变化约束并基于滑模极值搜索控制的风电系统最佳出力追踪控制新策略。采用命题的方式,证明了该控制策略的稳定性。基于控制系统稳定性条件,提出该控制系统的参数自适应调整方法,使得控制系统具有较好的控制品质的同时,避免了人为调整参数以获得较好控制品质的繁琐。进而分析并推导出只需在滑模极值搜索控制系统中添加转子转速参考值?ref速率限幅环节即可计及机械转矩变化约束;在此基础上,提出了基于自适应调整策略的?ref速率限幅值的确定方法;从而使得风电系统出力在追踪最佳出力曲线时,风电系统转子的机械转矩实现平稳变化而没有震荡,相应地降低了机械疲劳程度,从而在一定程度上延长了机组的使用寿命。算例证明了文中方法的有效性。

基于滑模优化与神经控制的船载风力发电系统最大功率跟踪方法

[目的]旨在解决船载风力发电系统中传统的最大功率跟踪算法的稳定性和快速性差问题。[方法]在系统分析船舶运动合成风场特性的基础上,提出基于单神经元比例积分(SNPI)的最优机械角速度跟踪控制策略,用以提升风机重启的跟踪快速性。同时,采用功率滑模极值搜索(PSMES)算法取代依赖风速精确测量的叶尖速比(TSR)方法,实现机械角速度的快速优化与发电系统频繁重启下的最大功率搜索。[结果]仿真结果表明,相比于传统算法,采用机械角速度PSMES优化和SNPI控制的最大功率跟踪策略可将快速性能提升50%以上,且稳定性能得到了改善。[结论]研究表明,所提最大功率跟踪算法具有明显的快速性和稳定性优势。