[发明专利]一种风力发电机组非线性控制输入设计方法及其系统

权利要求书

1.一种风力发电机组非线性控制输入设计方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)根据具体的风力发电机组设置系统参数，把风力发电机组模型进行线性化，得到各个风速下的系统状态空间模型；

2)基于该线性系统的状态空间模型，计算出非线性控制参数K和非线性控制输入：

u＝Kx         (1)

式(1)中，K为非线性控制参数，u为包含了当前时刻的非线性输入以及在当前时刻对未来时刻非线性控制输入的估计，并将该非线性控制输入传递给系统；

3)系统状态更新：根据在在当前时刻的初始状态x以及计算得出的非线性控制参数K,得出当前时刻的非线性控制输入传递给系统；到了下一时刻，将下一时刻的状态更新作为初始状态，进而计算出下一时刻的非线性控制输入传递系统，以此往后类推，形成一个状态反馈闭环系统；

所述步骤1)中系统状态空间模型表示为：

x′＝Ax+Bu

y＝Cx+Du                  (2)

式(2)中，输入量u为风速，桨距角控制量和发电机转矩控制量，输出量y为发电机转速和桨距角，x为风电机组的系统状态，x′为x的微分，A,B,C,D为系统状态矩阵，所述系统状态矩阵通过风机系统建模得到；

所述步骤2)中，通过对步骤1)建立起的线性系统的状态空间模型，定义二次型函数式(3)得出非线性控制输入u＝Kx：

式(3)中，R为设定的固定数值，u为风速，J为二次型函数矩阵，T为矩阵的转置；

所述非线性控制参数通过式(4)计算得出：

K＝-(BSB^T+R)^-1B^TA      (4)

式(4)中，S为设定参数、T为矩阵的转置、R为设定的固定数值、B为系统状态矩阵、A系统状态矩阵。

2.一种风力发电机组非线性控制输入系统，其特征在于，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1所述的风力发电机组非线性控制输入设计方法的步骤。