当前位置:主页 > 科技论文 > 电气论文 >

基于广义观测器的风力发电机鲁棒故障估计方法

发布时间:2018-05-23 22:43

  本文选题:鲁棒故障估计 + 广义观测器 ; 参考:《上海电机学院》2017年硕士论文


【摘要】:风能是世界上最具有潜力的清洁能源之一,而风力发电机对风能的利用至关重要,风力发电机将风能转化为电能,并要求其有较高的工作效率和可靠性,为减轻高昂的维护成本迫切需要先进的故障诊断技术。近年来兴起的故障估计技术不仅能够检测故障,还能同时实现故障的重构。本文从观测器鲁棒故障估计的角度展开研究,设计广义观测器并应用于风力发电机故障的估计,主要包括以下内容:本文分析了一类执行器故障、传感器故障和未知干扰同时存在的非线性系统的故障估计问题,分别总结了对干扰和对故障的处理方法,对干扰的处理关系到故障估计的鲁棒性,在此基础上针对不同假设条件对干扰分别采用设计自适应算法估计干扰和未知输入观测器解耦干扰的方法。对于传感器故障估计,将其作为状态变量,设计广义观测器,估计状态变量的同时估计出传感器故障。分别就执行器有界故障和无界故障给出观测器设计方法:对于有界执行器故障,设计带干扰补偿滑模观测器,使得滑模运动等效故障的影响,实现有界故障的重构;对于无界执行器故障的估计,采用广义观测器估计传感器故障的方法,将其作为新的状态变量,设计广义观测器可实现估计。利用本文的广义观测器鲁棒故障估计方法,考虑非线性典型风力发电机基准模型,在MATLAB的simulink平台上仿真验证观测器的有效性,仿真证明本文的故障估计方法有一定的有效性。
[Abstract]:Wind energy is one of the most potential clean energy sources in the world, and wind turbines are very important to the utilization of wind energy. Wind turbines convert wind energy into electric energy and require its high efficiency and reliability. In order to reduce the high maintenance cost, advanced fault diagnosis technology is urgently needed. The fault estimation technology developed in recent years can not only detect the fault, but also realize the fault reconfiguration at the same time. In this paper, the robust fault estimation of wind turbine is studied, and the generalized observer is designed and applied to the fault estimation of wind turbine. The main contents are as follows: in this paper, a class of actuator faults are analyzed. The problem of fault estimation for nonlinear systems with both sensor faults and unknown disturbances is summarized. The methods of dealing with disturbances and faults are summarized respectively. The handling of disturbances is related to the robustness of fault estimation. On the basis of this, an adaptive algorithm is designed to estimate the disturbance and the unknown input observer to decouple the disturbance under different hypothetical conditions. For sensor fault estimation, a generalized observer is designed to estimate the sensor fault while estimating the state variable. The observer design methods for the bounded and unbounded actuator faults are given respectively. For the bounded actuator faults, the sliding mode observer with disturbance compensation is designed, which makes the sliding mode motion equivalent fault and realizes the reconfiguration of the bounded fault. For the unbounded actuator fault estimation, the generalized observer is used to estimate the sensor fault, which is regarded as a new state variable, and the generalized observer can be used to estimate the sensor fault. Using the generalized observer robust fault estimation method in this paper, considering the nonlinear typical wind turbine reference model, the effectiveness of the observer is verified by simulation on the simulink platform of MATLAB. The simulation results show that the proposed method is effective to some extent.
【学位授予单位】:上海电机学院
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TM315

【参考文献】

相关期刊论文 前8条

1 王佳伟;沈毅;王振华;;基于未知输入观测器方法的非线性切换系统故障检测[J];系统工程与电子技术;2015年10期

2 尹诗;余忠源;孟凯峰;李闯;王其乐;;基于非线性状态估计的风电机组变桨控制系统故障识别[J];中国电机工程学报;2014年S1期

3 杨俊起;朱芳来;;未知输入和可测噪声重构之线性矩阵不等式非线性系统观测器设计[J];控制理论与应用;2014年04期

4 李大冰;吉荣廷;冯文秀;;风力发电机组叶片故障诊断[J];节能技术;2013年06期

5 陈长征;赵新光;周勃;谷泉;;风电机组叶片裂纹故障特征提取方法[J];中国电机工程学报;2013年02期

6 李辉;赵猛;赵斌;唐显虎;刘志详;;双馈风电机组关键传感器的故障诊断方法[J];中国电机工程学报;2011年06期

7 龙泉;刘永前;杨勇平;;状态监测与故障诊断在风电机组上的应用[J];现代电力;2008年06期

8 张鹏;付艳明;段广仁;;一类线性时滞系统的未知输入观测器设计[J];系统工程与电子技术;2006年01期

相关博士学位论文 前1条

1 苏祖强;基于泛化流形学习的风电机组传动系统早期故障诊断方法研究[D];重庆大学;2015年

相关硕士学位论文 前4条

1 连莎莎;基于模型的风电机组变桨距系统故障预测的研究[D];华北电力大学;2015年

2 李金霞;风力发电机组液压变桨系统的故障诊断方法研究[D];华北电力大学;2013年

3 刘霞;风力机传动系统故障诊断研究[D];华中科技大学;2013年

4 刘玮;风力发电机组液压变桨距系统的建模以及故障诊断[D];华北电力大学(北京);2009年



本文编号:1926667

资料下载
论文发表

本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/dianlidianqilunwen/1926667.html


Copyright(c)文论论文网All Rights Reserved | 网站地图 |

版权申明:资料由用户703a2***提供,本站仅收录摘要或目录,作者需要删除请E-mail邮箱bigeng88@qq.com