智能控制ppt課件模糊

基于模糊PID控制在風(fēng)電機(jī)組中的應(yīng)用專業(yè)：控制工程2016年5月9日基于模糊PID控制在風(fēng)電機(jī)組中的應(yīng)用專業(yè)：控制工程2016年目錄風(fēng)力發(fā)電基本原理及變槳距控制過程12模糊PID控制34風(fēng)電機(jī)組變槳距模糊PID控制總結(jié)目錄風(fēng)力發(fā)電基本原理及變槳距控制過程12模糊PID控制34風(fēng)1.風(fēng)力發(fā)電基本原理及變槳距控制過程1.1風(fēng)力發(fā)電基本原理風(fēng)能具有一定的動(dòng)能，通過風(fēng)輪機(jī)將風(fēng)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，拖動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。風(fēng)力發(fā)電的原理是利用風(fēng)帶動(dòng)風(fēng)車葉片旋轉(zhuǎn)，再通過增速器將旋轉(zhuǎn)的速度提高來促使發(fā)電機(jī)發(fā)電的。依據(jù)目前的風(fēng)車技術(shù)，風(fēng)力發(fā)電機(jī)的最基本原理其實(shí)非常簡單，整個(gè)發(fā)電過程由三部分構(gòu)成，即風(fēng)速、風(fēng)葉輪、發(fā)電機(jī)，空氣流動(dòng)產(chǎn)生風(fēng)速從而推動(dòng)風(fēng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)，風(fēng)輪和發(fā)電機(jī)通過轉(zhuǎn)軸連接，從而就可以拖動(dòng)發(fā)電機(jī)進(jìn)行發(fā)電，簡單來說就是風(fēng)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，再轉(zhuǎn)化為電能過程。1.風(fēng)力發(fā)電基本原理及變槳距控制過程1.1風(fēng)力發(fā)電基本原理風(fēng)1.風(fēng)力發(fā)電基本原理及變槳距控制過程1.2變槳距控制過程

變槳距風(fēng)電機(jī)組最大的特點(diǎn)是可以在額定功率點(diǎn)上輸出功率穩(wěn)定的特點(diǎn)，這是其不同于定槳距風(fēng)力發(fā)電機(jī)組之處。變槳距風(fēng)電機(jī)組可以通過槳葉節(jié)距角的調(diào)節(jié)來對功率進(jìn)行控制，因此不完全依靠風(fēng)機(jī)風(fēng)輪葉片的氣動(dòng)性能。當(dāng)功率在額定功率以下時(shí)，葉片的槳距角在保持在零度附近，不作太大變化，通常小于三度。此時(shí)相當(dāng)于定槳距風(fēng)機(jī)，發(fā)電機(jī)的功率只隨風(fēng)速的變化而不斷進(jìn)行改變。當(dāng)功率高于額定功率時(shí)，變槳控制系統(tǒng)就開始對槳葉的節(jié)距角度進(jìn)行調(diào)整，使發(fā)電機(jī)的輸出功率始終保持在額定功率附近。1.風(fēng)力發(fā)電基本原理及變槳距控制過程1.2變槳距控制過程2.模糊PID控制PID控制是比例積分微分控制的簡稱“盡管各種各類的控制方案層出不窮”但目前在實(shí)際的工業(yè)控制中“大多數(shù)仍采用PID控制或PID控制與其他控制相結(jié)合的方案。模糊PID控制是模糊控制和PID控制的一種綜合，存在多種方式，常見的2種方式如下：1）由一模糊系統(tǒng)在線的調(diào)整PID控制器的3個(gè)控制參數(shù)，可以說在此方式中這，2種控制方法是相對獨(dú)立的，2）將這2種控制方法融合在一起，可以說此方式為模糊控制器的系統(tǒng)化設(shè)計(jì)提供一個(gè)途徑。2.模糊PID控制PID控制是比例積分微3.風(fēng)電機(jī)組變槳距模糊PID控制大型變槳距風(fēng)電機(jī)組在額定風(fēng)速以上通常采用變槳距控制方式，通過調(diào)整槳槳距角，改變氣流對葉片的攻角，從而改變風(fēng)電機(jī)組獲得的空氣動(dòng)力轉(zhuǎn)矩，使機(jī)組輸出功率保持穩(wěn)定。在此工況下風(fēng)速成為外部擾動(dòng)。風(fēng)電機(jī)組各部分如葉輪、變槳系統(tǒng)、發(fā)電機(jī)等存在嚴(yán)重的非線性以及慣性和遲延，導(dǎo)致變槳距系統(tǒng)控制困難。目前國內(nèi)采用較多的PID變槳距控制方法難以達(dá)到令人滿意的效果。單純PID控制和模糊PID控制都是反饋控制方法，只有當(dāng)機(jī)組實(shí)際功率與功率設(shè)定值出現(xiàn)偏差時(shí)，控制器才會開始調(diào)節(jié)。由于變槳系統(tǒng)的慣性和遲延，造成控制過動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)時(shí)間長、超調(diào)量大。風(fēng)電機(jī)組的氣動(dòng)特性是較為穩(wěn)定的，在此前提下，在額定風(fēng)速以上為保證機(jī)組輸出功率恒定，葉輪槳距角與風(fēng)速存在確定的關(guān)系。將其作為前饋控制器;將測量風(fēng)速作為前饋控制器輸入，其輸出為前饋參考槳距角增量，從而達(dá)到快速補(bǔ)償?shù)淖饔?反饋控制器采用模糊PID控制器。仿真表明，新方法能夠有效地縮短調(diào)節(jié)時(shí)間，減小系統(tǒng)超調(diào)量，具有較好的控制效果。3.風(fēng)電機(jī)組變槳距模糊PID控制大型變槳距風(fēng)電機(jī)組在額定風(fēng)速3.風(fēng)電機(jī)組變槳距模糊PID控制3.風(fēng)電機(jī)組變槳距模糊PID控制4?？偨Y(jié)Simulink仿真結(jié)果：4?？偨Y(jié)Simulink仿真結(jié)果：4.總結(jié)從圖中可以看出，常規(guī)PID波動(dòng)性比較大，而且沒有魯棒性，超調(diào)量比較大。自整定模糊PID的控制算法，系統(tǒng)的響應(yīng)速度非常快，控制精度恰到好處，具有良好的穩(wěn)態(tài)性，不參雜超調(diào)和震蕩，魯棒性好，這是常規(guī)PID控制所不能達(dá)到的。自整定模糊PID的優(yōu)點(diǎn)是在相同條件下，系統(tǒng)的上升變短，靈敏度變高，因此它具有很強(qiáng)的應(yīng)用市場前景。4.總結(jié)從圖中可以看出，常規(guī)PID波動(dòng)性比較大，而且沒有人有了知識，就會具備各種分析能力，明辨是非的能力。所以我們要勤懇讀書，廣泛閱讀，古人說“書中自有黃金屋?！蓖ㄟ^閱讀科技書籍，我們能豐富知識，培養(yǎng)邏輯思維能力；通過閱讀文學(xué)作品，我們能提高文學(xué)鑒賞水平，培養(yǎng)文