风机塔筒风致振动的半主动控制研究

发布时间：2021-03-20 01:00

　　风机塔筒的振动控制技术一直是风能开发应用领域的关键技术之一,传统的被动控制技术控制效果不稳定鲁棒性差,在恶劣多变的风况环境中在结构稳定、宽频率、自适应能力好的振动控制技术能保证风电机组的高效运行。论文通过半主动控制方式对风机塔筒结构进行风致振动控制。根据主动最优控制算法LQR计算出主动最优控制力,然后按照限界主动变阻尼算法建立半主动控制算法,从而在不提供额外动力源的情况下实现主动最优控制。论文应用TMD主动变阻尼控制器建立TMD控制系统,并对风机塔筒的风致振动进行控制。最后通过对比风机塔筒结构在无控、被动控制、半主动控制作用下的PSD随机振动响应,发现半主动控制方式下风机塔筒结构的振动响应最小。结果显示:风机塔筒结构的半主动控制方式对于随机变化的风况具有一定的适应性,它的控制效果更加稳定且明显好于被动控制方式。 

【文章来源】：机械设计与制造. 2020,(07)北大核心

【文章页数】：6 页

【部分图文】：

半主动控制流程图

主动变阻尼装置是在传统的液压流体阻尼器或者粘滞流体阻尼器的基础上设置可调伺服阀，按照主动最优控制力的要求实现连续改变阻尼力的功能。主动变阻尼装置具体结构，如图2所示。主动变阻尼装置的工作原理是按照伺服阀的开闭状态决定了阻尼力的大小，伺服阀状态的连续改变引起阻尼力相应的变化。主动变阻尼装置所能提供的阻尼力大小可由式（10）表示。

实际应用中，半主动控制状态的主动变阻尼装置的阻尼系数在区域内随机变动，如图3所示。主动变阻尼控制装置的性能主要体现在阻尼力或者阻尼系数与调节电压之间的关系。主动变阻尼装置在固定电压下的阻尼力和速度之间的关系是线性关系。阻尼力的大小与所施加的电压有关，电压越大阻尼力越小，伺服阀开口越大，阻尼系数越小。


本文编号：3090423