專利名稱：基于lpv變?cè)鲆娴娘L(fēng)力機(jī)被動(dòng)容錯(cuò)控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種基于LPV變?cè)鲆娴娘L(fēng)カ機(jī)被動(dòng)容錯(cuò)控制方法，屬于被動(dòng)容錯(cuò)控制領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
現(xiàn)代社會(huì)的發(fā)展對(duì)于能源的需求日益増加，而化石能源的日漸枯竭和環(huán)境問(wèn)題使得其成本越來(lái)越高，因而可再生能源的開(kāi)發(fā)與利用受到越來(lái)越多的重視。風(fēng)能，由于其清潔、分布廣泛、取之不竭，成為了全世界成長(zhǎng)最快的可再生能源。
由于大多數(shù)的風(fēng)カ機(jī)安裝在海岸，遠(yuǎn)離人煙，故非定期維修費(fèi)用會(huì)十分昂貴。在這 種情況下，容錯(cuò)控制對(duì)風(fēng)カ機(jī)將是十分有益的技木，它能使得風(fēng)カ機(jī)在故障發(fā)生又得不到及時(shí)維修的情況下仍能正常工作，生產(chǎn)電能。容錯(cuò)控制分為被動(dòng)容錯(cuò)和主動(dòng)容錯(cuò)。被動(dòng)容錯(cuò)是指在不改變控制器結(jié)構(gòu)和參數(shù)的條件下，利用魯棒控制技術(shù)使整個(gè)閉環(huán)系統(tǒng)對(duì)某些不確定的故障具有不敏感性，以達(dá)到故障后系統(tǒng)在原有的性能指標(biāo)下繼續(xù)工作的目的。而主動(dòng)容錯(cuò)控制在故障發(fā)生后需要重新調(diào)整控制器參數(shù)，也可能需要改變控制器的結(jié)構(gòu)。大多數(shù)主動(dòng)容錯(cuò)控制需要故障診斷子系統(tǒng)，只有少部分不需要，但也需要獲知各種故障信息。相比于主動(dòng)容錯(cuò)控制而言，被動(dòng)容錯(cuò)不需要故障診斷子系統(tǒng)。由于故障診斷子系統(tǒng)在惡劣的海岸環(huán)境也有可能發(fā)生故障，故被動(dòng)容錯(cuò)控制雖不可能達(dá)到主動(dòng)容錯(cuò)控制一祥的性能，但更為可靠。LPV理論最早是由Shamma在1988年提出來(lái)的，其主要的目的就是將已有的線性控制設(shè)計(jì)根據(jù)擴(kuò)展到非線性和時(shí)變系統(tǒng)。其設(shè)計(jì)步驟分為三個(gè)首先，選擇ー組工作點(diǎn)；其次，為這組模型的各構(gòu)件都設(shè)計(jì)LTI控制使相應(yīng)工作點(diǎn)的穩(wěn)定性和性能都能得到保障 ’最后，對(duì)增益調(diào)度進(jìn)行規(guī)劃，制定ー種算法。下面簡(jiǎn)述LPV控制器設(shè)計(jì)過(guò)程考慮有如下形式的狀態(tài)空間的一個(gè)開(kāi)環(huán)LPV系統(tǒng)
權(quán)利要求
1.基于LPV變?cè)鲆娴娘L(fēng)カ機(jī)被動(dòng)容錯(cuò)控制方法，其特征是 第一歩對(duì)風(fēng)カ機(jī)進(jìn)行建模； 風(fēng)カ機(jī)的傳動(dòng)模型為
2.如權(quán)利要求I所述基于LPV變?cè)鲆娴娘L(fēng)カ機(jī)被動(dòng)容錯(cuò)控制方法，其特征是，式(17)由于存在不確定變量Qf，使得第三步的求解不是線性矩陣不等式LMI問(wèn)題，是ー個(gè)雙線性矩陣不等式BMI問(wèn)題，不能直接求解；因此采用如下的投影定理進(jìn)行分解； 投影定理假定ー個(gè)矩陣Φ e Rnxn及m行的兩個(gè)矩陣U和V，如果想得到兼容的矩陣Ψ，使得 Φ+υψντ+νψτυτ < O(21) 此時(shí)，當(dāng)且僅當(dāng)
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種基于LPV變?cè)鲆娴娘L(fēng)力機(jī)被動(dòng)容錯(cuò)控制方法，首先，將風(fēng)力機(jī)的模型結(jié)構(gòu)分解成各個(gè)子系統(tǒng)，對(duì)各個(gè)子系統(tǒng)所產(chǎn)生的故障及其傳播影響歸納分析；然后，針對(duì)其中故障易發(fā)的變槳距液壓控制系統(tǒng)進(jìn)行故障建模；然后，采用LPV變?cè)鲆婵刂品椒?，使控制器參?shù)隨輸入風(fēng)速動(dòng)態(tài)變化；最后，對(duì)由故障模型中不可測(cè)的變量帶來(lái)的BMI問(wèn)題使用投影定理分解，轉(zhuǎn)換成易解的LMI問(wèn)題，求出控制器參數(shù)。其優(yōu)點(diǎn)是本控制器在一片F(xiàn)PGA上實(shí)現(xiàn)，體積小，設(shè)計(jì)靈活，控制器響應(yīng)速度快；不需要依賴于故障診斷系統(tǒng)，使控制器更可靠地工作在惡劣的環(huán)境下。
文檔編號(hào)F03D7/00GK102678452SQ201210161598
公開(kāi)日2012年9月19日 申請(qǐng)日期2012年5月22日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月22日
發(fā)明者吳定會(huì), 李意揚(yáng), 沈艷霞, 潘庭龍, 王莉, 紀(jì)志成, 趙芝璞, 高春能 申請(qǐng)人:江南大學(xué)