关键词:
振动与波
风力机
叶片
磁流变阻尼器
半主动控制
模糊LQR控制
摘要:
针对在载荷作用下风力机叶片面内外振动控制问题,基于磁流变阻尼器MRD(Magnetorheological Damper)开展风力机叶片减振控制研究,采用模糊控制和LQR(Linear Quadratic Regulator)控制算法相结合的策略对MRD的阻尼力进行最优控制设计,以实现风力机叶片最优减振控制。首先,介绍MRD的原理和力学模型;其次,以NREL-5MW风力发电机组为数值仿真对象,建立风机叶片MRD动力学模型;最后,设计相应的模糊LQR半主动控制算法,跟踪识别风力机叶片在载荷作用下的动力响应。结果表明:与MRD叶片响应相比,模糊控制及模糊LQR控制策略均具有良好的减振效果,均使叶片面内外响应明显减小。此外,对比分析发现模糊LQR控制效果相比模糊控制效果更好,且叶片减振效果接近LQR主动控制下的位移响应,同时也充分表明该控制方法的合理性和优越性。