[发明专利]一种基于ADRC控制的风力发电机组传动链加阻方法

权利要求书

1.一种基于ADRC控制的风力发电机组传动链加阻方法，其特征在于，包括发电机转矩控制环，所述发电机转矩控制环中增加ADRC控制器，所述ADRC控制器检测转速扰动量，根据扰动量输出发电机转矩增量，所述发电机转矩增量补偿T_damp在发电机转矩控制环的发电机转矩给定值T_e上,输出总发电机电磁转矩给定T_d，T_d＝T_e+T_damp；

所述ADRC控制器包括状态误差反馈组合和扩张状态观测器；

所述状态误差反馈组合数学模型：

原始控制信号u₀，

u₀(k)＝β₁e₁(k)+β₂e₂(k)

其中,β₁，β₂为可调节参数，e₁为跟踪信号与估计信号的误差，

e₁(k)＝v₁(k)-z₁(k)

e₂为跟踪信号的微分与估计信号微分的误差，

e₂(k)＝v₂(k)-z₂(k)

其中，z₁为ADRC输入转差信号y的估计值，z₂为ADRC输入转差信号的微分的估计值；所述扩张状态观测器的数学模型及更新律为：

z₁(k+1)＝z₁(k)+h(z₂(k)-b₁e(k))

z₂(k+1)＝z₂(k)+h(z₃(k)-b₂e(k)+u₁(k))

z₃(k+1)＝z₃(k)-hb₃e(k)

其中：z₃为系统的扰动估计值，b₁，b₂，b₃为扩张状态观测器的更新系数，e为输入估计值与实际输入的误差，

e(k)＝z₁(k)-y(k)

u₁为扩张观测器的控制输入信号，

其中：b₀为控制信号增益系数，

所述PI转矩控制环中的ADRC控制器的输入y输出u迭代更新满足如下定律：

其中，ω_r(k+1)为迭代后叶轮转速，ω_g(k+1)为迭代后发电机转速，G为可调节增益函数，所述扩张观测器检测传动链扭振，扭振系数λ满足如下关系：

其中，ω_r为叶轮转速，ω_g为发电机转速，N为传动链齿箱速比。

2.根据权利要求1所述的一种基于ADRC的传动链加阻方法，其特征在于，所述ADRC控制器还包括跟踪微分器。

3.根据权利要求2所述的一种基于ADRC控制的风力发电机组传动链加阻方法，其特征在于，所述跟踪微分器数学模型为：

v₁(k+1)＝v₁(k)+hv₂(k)

v₂(k+1)＝v₂(k)+h*fhan(v₁(k)-v₀(k),v₂(k),δ,h)

其中，k为迭代次数，h为采样周期,δ为跟踪速度因子,v₀为参考信号,v₁为跟踪信号，v₂为跟踪信号的微分,fhan为最速控制综合函数。