基本介紹
編輯推薦,內容簡介,目錄,
編輯推薦
在風力機控制系統中很有必要套用線性參數變化（LPV）增益調度技術以控制風能轉換系統。利用新改進的經典增益調度技術可以獲得一種簡單的設計方法及簡單的控制器的設計與實現。
為了在額定功率以下獲得能量轉換效率及減少傳動系統的載荷，現代風力機通常在變速的工作狀態下運行。此外，通常對葉片進行槳距控制以限制額定風速以上期間風能的捕獲。變速變槳風力機系統更加複雜的特性可以由它控制靈活（即更高的能量轉換效率）、可以輸出更加優良的電力質量及有著更長的使用年限的優點所彌補。由於控制系統對摘獲風能的成本有著直接的影響，為了使風能技術更具有競爭性，很有必要設計可靠的同時具有高性能的控制器。
“國際電氣工程先進技術譯叢”是機械工業出版社集中優勢資源精心打造的中高端產品，出版目的是傳播國際新技術成果，搭建電氣工程技術平台。叢書中所有圖書都是精選的國外優秀電氣工程著作，主要針對新能源、智慧型電網、電力電子、自動控制及新能源汽車等電氣工程熱點領域。這些圖書都是由經驗豐富的業內人士編著，並由國內知名專家翻譯，具有很高的實用性。
“國際電氣工程先進技術譯叢”的出版目的主要是為廣大國內讀者提供一個展示國外先進技術成果的視窗，使國內讀者有一個可以更好地了解國外技術的平台。“國際電氣工程先進技術譯叢”可供電氣工程及相關專業工程技術人員、科研人員及大專院校相關專業師生參考。
“國際電氣工程先進技術譯叢”的出版目的主要是為廣大國內讀者提供一個展示國外先進技術成果的視窗，使國內讀者有一個可以更好地了解國外技術的平台。“國際電氣工程先進技術譯叢”可供電氣工程及相關專業工程技術人員、科研人員及大專院校相關專業師生參考。
內容簡介
《風力機控制系統原理建模及增益調度設計》一書覆蓋了整個風力機的控制，主要內容包括風能轉換的原理、風力機面向控制的建模、風力機最通用的控制策略，以及定速定槳風力機和變速變槳風力機線性參數變化（LPV）增益調度控制器的設計。
本書覆蓋了整個風力機的控制，主要內容包括風能轉換的原理、風力機面向控制的建模、風力機最通用的控制策略，以及定速定槳風力機和變速變槳風力機線性參數變化(LPV)增益調度控制器的設計。
本書主要面向的對象是具有一定控制理論基礎的研究人員與學生，以及控制理論領域的科學工作者和套用風能技術的工程師。
目錄
譯者序
前言
符號
第1章 引言
1.1 風能轉換系統的控制
1.2 增益調度技術
1.3 風能轉換系統的魯棒控制
1.4 本書的綱要
第2章 風和風力機
2.1 風
2.1.1 風資源
2.1.2 平均風速
2.1.3 風能
2.1.4 湍流
2.2 風力機
2.2.1 風輪的種類
2.2.2 風力機空氣動力學
2.2.3 氣動力、轉矩和功率
2.3 風力機的風速
2.3.1 確定風速
2.3.2 隨機風速
第3章 風能轉換系統的建模
3.1 風能轉換系統概述
3.2 機械子系統
3.3 氣動子系統
3.4 電氣子系統
3.4.1 直接耦合籠型異步發電機
3.4.2 定子控制籠型異步發電機
3.4.3 轉子控制雙饋異步發電機
3.5 槳距子系統
3.6 整個風能轉換系統的模型
3.7 有效風模型
3.7.1 平均風速模型
3.7.2 湍流模型
3.7.3 有效風速
3.7.4 有效風速模擬
第4章 控制對象和策略
4.1 控制對象
4.1.1 能量捕獲
4.1.2 機械載荷
4.1.3 電能質量
4.2 運行模式
4.3 控制策略
4.3.1 定速定槳
4.3.2 定速變槳
4.3.3 變速定槳
4.3.4 變速變槳
4.3.5 其他的控制策略
第5章 變速定槳風力機的控制
5.1 LPV增益調度技術的概述
5.2 定槳風能轉換系統的LPV模型
5.3 開環特性
5.4 LPV增益調度控制
5.4.1 控制對象
5.4.2 控制器方案
5.4.3 控制器設計問題
5.4.4 預備性控制
5.4.5 阻尼注入控制
5.4.6 不確定因素的處理
5.4.7 其他變速定槳控制策略的性能評估
第6章 變速變槳風力機的控制
6.1 變槳風能轉換系統的LPV模型
6.2 開環特性
6.3 LPV增益調度控制
6.3.1 控制器方案
6.3.2 為提高可控性而調整的控制策略
6.3.3 控制器設計問題
6.3.4 高風速區的控制
6.3.5 低風速區的控制
6.3.6 運行風速的全程控制
6.3.7 不確定性的影響
附錄
附錄A線性矩陣不等式
A.1 定義
A.2 半定規劃
A.3 特性
附錄B增益調度技術和LPV系統
B.1 增益調度技術
B.2 LPV系統
B.2.1 穩定性
B.2.2 性能
B.3 LPV增益調度控制器的綜合
B.3.1 綜合過程
B.3.2 計算考慮
B.3.3 提出問題
B.4 非線性系統的LPV描述
B.5 魯棒LPV增益調度控制
B.5.1 魯棒穩定性
B.5.2 魯棒性能
B.5.3 標稱矩陣的綜合
附錄C準LPV模型及控制
參考文獻
前言
符號
第1章 引言
1.1 風能轉換系統的控制
1.2 增益調度技術
1.3 風能轉換系統的魯棒控制
1.4 本書的綱要
第2章 風和風力機
2.1 風
2.1.1 風資源
2.1.2 平均風速
2.1.3 風能
2.1.4 湍流
2.2 風力機
2.2.1 風輪的種類
2.2.2 風力機空氣動力學
2.2.3 氣動力、轉矩和功率
2.3 風力機的風速
2.3.1 確定風速
2.3.2 隨機風速
第3章 風能轉換系統的建模
3.1 風能轉換系統概述
3.2 機械子系統
3.3 氣動子系統
3.4 電氣子系統
3.4.1 直接耦合籠型異步發電機
3.4.2 定子控制籠型異步發電機
3.4.3 轉子控制雙饋異步發電機
3.5 槳距子系統
3.6 整個風能轉換系統的模型
3.7 有效風模型
3.7.1 平均風速模型
3.7.2 湍流模型
3.7.3 有效風速
3.7.4 有效風速模擬
第4章 控制對象和策略
4.1 控制對象
4.1.1 能量捕獲
4.1.2 機械載荷
4.1.3 電能質量
4.2 運行模式
4.3 控制策略
4.3.1 定速定槳
4.3.2 定速變槳
4.3.3 變速定槳
4.3.4 變速變槳
4.3.5 其他的控制策略
第5章 變速定槳風力機的控制
5.1 LPV增益調度技術的概述
5.2 定槳風能轉換系統的LPV模型
5.3 開環特性
5.4 LPV增益調度控制
5.4.1 控制對象
5.4.2 控制器方案
5.4.3 控制器設計問題
5.4.4 預備性控制
5.4.5 阻尼注入控制
5.4.6 不確定因素的處理
5.4.7 其他變速定槳控制策略的性能評估
第6章 變速變槳風力機的控制
6.1 變槳風能轉換系統的LPV模型
6.2 開環特性
6.3 LPV增益調度控制
6.3.1 控制器方案
6.3.2 為提高可控性而調整的控制策略
6.3.3 控制器設計問題
6.3.4 高風速區的控制
6.3.5 低風速區的控制
6.3.6 運行風速的全程控制
6.3.7 不確定性的影響
附錄
附錄A線性矩陣不等式
A.1 定義
A.2 半定規劃
A.3 特性
附錄B增益調度技術和LPV系統
B.1 增益調度技術
B.2 LPV系統
B.2.1 穩定性
B.2.2 性能
B.3 LPV增益調度控制器的綜合
B.3.1 綜合過程
B.3.2 計算考慮
B.3.3 提出問題
B.4 非線性系統的LPV描述
B.5 魯棒LPV增益調度控制
B.5.1 魯棒穩定性
B.5.2 魯棒性能
B.5.3 標稱矩陣的綜合
附錄C準LPV模型及控制
參考文獻
