[发明专利]风机多模型预测控制方法、系统、存储器及控制器

权利要求书

1.一种风机多模型预测控制方法，其特征在于，所述风机多模型预测控制方法包括：

获取风机在各风速点的线性化模型并根据间隙度量获取各风速点的线性化模型之间的动态差异；

根据所述动态差异划分风速区间并建立所述风速区间的由对应风速的线性化模型形成的线性化模型集；

根据所述风速区间的线性化模型集获取每个风速区间用于风机控制的预测控制器的最优控制输入；

根据各线性化模型间的切换规则调用相应的预测控制器获取实时最优控制输入。

2.根据权利要求1所述的风机多模型预测控制方法，其特征在于，所述线性化模型为：

x‾(k+1)=Aix‾(k)+Biu‾(k)y‾(k)=Cix‾(k);]]>

其中，为下一时刻状态向量，为当前时刻状态向量，为输入向量，为输出向量，β为桨距角，ω_t为桨叶转速，T_tw为传动系扭转力矩，ω_g为电机转速，T_g为电机转矩，β^*和分别为桨距角和电机转矩的设定值，P为风机系统输出功率；A_i，B_i，C_i为系数矩阵，(x_i,u_i,v_i)中(x_i,u_i)为风速v_i对应的系统平衡点；f_w为系统状态方程，即x为系统状态，u为系统输入，v为风机所受风速，g_w为系统输出方程，即y＝g_w(x)，y为系统输出。

3.根据权利要求1或2所述的风机多模型预测控制方法，其特征在于，根据下式获取所述动态差异为：

θ(i,j)＝gap(Γ_i,Γ_j),i≠j；

其中，θ(i,j)为风机在风速点v_i,v_j处线性化模型Γ_i,Γ_j之间的间隙度量，gap(Γ_i,Γ_j)表示对线性化模型Γ_i,Γ_j求取间隙度量，θ(i,j)取值范围为[0,1]。

4.根据权利要求1所述的风机多模型预测控制方法，其特征在于，根据所述风速区间的线性化模型集获取每个风速区间用于风机控制的预测控制器的最优控制输入具体包括：

构建优化控制的优化目标函数，确立约束条件，将所述目标函数在约束条件下求解，获得用于风机局部控制的当前时刻的控制输入的最优控制序列，选取所述最优控制序列的第一个元素作为最优控制输入。