一種垂直軸風(fēng)力發(fā)電機的自適應(yīng)神經(jīng)模糊控制系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本實用新型涉及一種風(fēng)力發(fā)電機控制系統(tǒng)，具體涉及一種垂直軸風(fēng)力發(fā)電機的自適應(yīng)神經(jīng)模糊控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]環(huán)境惡化、資源短缺已經(jīng)成為了人類生存和發(fā)展的挑戰(zhàn)。如今，世界上很多地方正在計劃或者已經(jīng)安裝更大容量的風(fēng)力機，并以能夠提供經(jīng)濟而清潔的電能的特點正在同其他形式的電能進行商業(yè)化競爭。然而，風(fēng)力發(fā)電最大的問題在于風(fēng)能的隨機性，不能像其他能源那樣持續(xù)的穩(wěn)定的輸入電能。如何有效的利用大部分的風(fēng)能就成為了關(guān)鍵。垂直軸風(fēng)力發(fā)電機的最大的優(yōu)點在于無需偏航控制器，因為垂直軸風(fēng)力發(fā)電機可以利用任意方向的風(fēng)能發(fā)電。那么如何有效的控制垂直軸風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)就成為了最為關(guān)鍵的問題。
[0003]模糊控制理論利用了模糊推理，可以有效的利用專家經(jīng)驗，更有效的實現(xiàn)系統(tǒng)的控制，尤其是對于狀態(tài)動態(tài)改變較大的系統(tǒng)。而風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的風(fēng)速就是隨機變化的，因此應(yīng)用模糊推理系統(tǒng)來計算風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的控制參數(shù)。另一方面通過使用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)可以有效的得出Takagi-Sugeno模型的模糊規(guī)則等參數(shù)，可以有效的彌補專家經(jīng)驗的不足，并且具有適應(yīng)性。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]本實用新型的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，提出一種可使垂直軸風(fēng)力發(fā)電機穩(wěn)定的輸入電能的垂直軸風(fēng)力發(fā)電機的自適應(yīng)神經(jīng)模糊控制系統(tǒng)。
[0005]為實現(xiàn)上述目的本實用新型采用的技術(shù)方案是：
[0006]一種垂直軸風(fēng)力發(fā)電機的自適應(yīng)神經(jīng)模糊控制系統(tǒng)，包括垂直軸升力風(fēng)機、齒輪箱、同步發(fā)電機、電力輸出端、測風(fēng)儀和自適應(yīng)神經(jīng)模糊PID控制器;所述垂直軸升力風(fēng)機通過齒輪箱與同步發(fā)電機連接，同步發(fā)電機與電力輸出端連接，測風(fēng)儀通過采用WLAN以及TPC/IP協(xié)議的通信通道與自適應(yīng)神經(jīng)模糊PID控制器連接，自適應(yīng)神經(jīng)模糊PID控制器與垂直軸升力風(fēng)機和同步發(fā)電機連接；
[0007]進一步，所述自適應(yīng)神經(jīng)模糊PID控制器包括PID控制器、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和模糊模塊;測風(fēng)儀和人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分別與模糊模塊連接，模糊模塊與PID控制器連接，PID控制器與垂直軸升力風(fēng)機和同步發(fā)電機連接。
[0008]本實用新型的有益效果是：
[0009]本實用新型通過采用擁有人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、模糊模塊和PID控制組成的自適應(yīng)神經(jīng)模糊PID控制器對垂直軸升力風(fēng)機和同步發(fā)電機進行控制，利用模糊模塊來計算風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的控制參數(shù)，另一方面通過使用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)彌補專家經(jīng)驗的不足，與傳統(tǒng)的PID控制相結(jié)合，使垂直軸升力發(fā)電機可以穩(wěn)定的輸出電能，由于是與傳統(tǒng)的PID控制相結(jié)合也使的控制系統(tǒng)的升級、改造的資金投入更少。
【附圖說明】
[0010]附圖用來提供對本實用新型的進一步理解，并且構(gòu)成說明書的一部分，與本實用新型的實施例一起用于解釋本實用新型，并不構(gòu)成對本實用新型的限制。在附圖中：
[0011 ]圖I為本實用新型的系統(tǒng)連接示意圖。
[0012]結(jié)合附圖，本實用新型實施例中附圖標記如下：
[0013]I-垂直軸升力風(fēng)機;2-齒輪箱;3-同步發(fā)電機;4-電力輸出端;5-測風(fēng)儀;6-自適應(yīng)神經(jīng)模糊PID控制器;7-PID控制器;8-人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò);9-模糊模塊。
【具體實施方式】
[0014]以下結(jié)合附圖對實用新型的優(yōu)選實施例進行說明，應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的優(yōu)選實施例僅用于說明和解釋實用新型，并不用于限定實用新型。
[0015]如圖I所示，一種垂直軸風(fēng)力發(fā)電機的自適應(yīng)神經(jīng)模糊控制系統(tǒng)，包括垂直軸升力風(fēng)機I、齒輪箱2、同步發(fā)電機3、電力輸出端4、測風(fēng)儀5和自適應(yīng)神經(jīng)模糊PID控制器6;所述垂直軸升力風(fēng)機I通過齒輪箱2與同步發(fā)電機3連接，同步發(fā)電機3與電力輸出端4連接，測風(fēng)儀5通過采用WLAN以及TPC/IP協(xié)議的通信通道與自適應(yīng)神經(jīng)模糊PID控制器6連接，自適應(yīng)神經(jīng)模糊PID控制器6與垂直軸升力風(fēng)機I和同步發(fā)電機3連接;所述自適應(yīng)神經(jīng)模糊PID控制器6包括PID控制器7、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)8和模糊模塊9;測風(fēng)儀5和人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)8分別與模糊模塊9連接，模糊模塊9與PID控制器7連接，PID控制器7與垂直軸升力風(fēng)機I和同步發(fā)電機3連接。
[0016]在本實用新型中，測風(fēng)儀5將獲得的風(fēng)速、風(fēng)向信息傳輸給模糊模塊9，人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)8經(jīng)過鍛煉和學(xué)習(xí)后將相關(guān)參數(shù)傳輸給模糊模塊9，模糊模塊9根據(jù)傳遞來的相關(guān)信息計算風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的控制參數(shù)，再利用PID控制器控制垂直軸升力風(fēng)機I，并使同步發(fā)電機3做出相應(yīng)調(diào)節(jié)動作，垂直軸升力風(fēng)機I經(jīng)過齒輪箱2的變速調(diào)節(jié)后使同步發(fā)電機3轉(zhuǎn)動，同步發(fā)電機3轉(zhuǎn)動獲得電能后通過電力輸出端4傳至外部用電設(shè)備。
[0017]最后應(yīng)說明的是：以上所述僅為實用新型的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制實用新型，盡管參照前述實施例對實用新型進行了詳細的說明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進行等同替換。凡在實用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在實用新型的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種垂直軸風(fēng)力發(fā)電機的自適應(yīng)神經(jīng)模糊控制系統(tǒng)，其特征在于:包括垂直軸升力風(fēng)機（I)、齒輪箱(2)、同步發(fā)電機(3)、電力輸出端(4)、測風(fēng)儀(5)和自適應(yīng)神經(jīng)模糊PID控制器(6);所述垂直軸升力風(fēng)機（I)通過齒輪箱(2)與同步發(fā)電機(3)連接，同步發(fā)電機(3)與電力輸出端(4)連接，測風(fēng)儀(5)通過采用WLAN以及TPC/IP協(xié)議的通信通道與自適應(yīng)神經(jīng)模糊PID控制器(6)連接，自適應(yīng)神經(jīng)模糊PID控制器(6)與垂直軸升力風(fēng)機（I)和同步發(fā)電機(3)連接。2.如權(quán)利要求I所述的一種垂直軸風(fēng)力發(fā)電機的自適應(yīng)神經(jīng)模糊控制系統(tǒng)，其特征在于:所述自適應(yīng)神經(jīng)模糊PID控制器(6)包括PID控制器(7)、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(8)和模糊模塊(9)；測風(fēng)儀(5)和人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(8)分別與模糊模塊(9)連接，模糊模塊(9)與PID控制器(7)連接，PID控制器(7)與垂直軸升力風(fēng)機(I)和同步發(fā)電機(3)連接。
【專利摘要】本實用新型公開了一種垂直軸風(fēng)力發(fā)電機的自適應(yīng)神經(jīng)模糊控制系統(tǒng)；該系統(tǒng)包括垂直軸升力風(fēng)機、齒輪箱、同步發(fā)電機、電力輸出端、測風(fēng)儀和自適應(yīng)神經(jīng)模糊PID控制器；所述垂直軸升力風(fēng)機通過齒輪箱與同步發(fā)電機連接，同步發(fā)電機與電力輸出端連接，測風(fēng)儀通過采用WLAN以及TPC/IP協(xié)議的通信通道與自適應(yīng)神經(jīng)模糊PID控制器連接，自適應(yīng)神經(jīng)模糊PID控制器與垂直軸升力風(fēng)機和同步發(fā)電機連接；該實用新型可以有效的克服由于風(fēng)能的隨機性，而使垂直軸風(fēng)力發(fā)電機不能持續(xù)的穩(wěn)定的輸入電能的問題。
【IPC分類】F03D7/06
【公開號】CN205154505
【申請?zhí)枴緾N201520918037
【發(fā)明人】俞梅, 張建剛, 羅宏偉, 張莉, 秦爽
【申請人】蘭州城市學(xué)院
【公開日】2016年4月13日
【申請日】2015年11月17日