基于先进辨识算法的风机叶片间接自校正PID振动控制的开题报告.docx

基于先进辨识算法的风机叶片间接自校正PID振动控制的开题报告
一、选题背景
风能已成为世界各国经济发展的重要领域之一。作为最主要的风能利用设备，风力发电机组中的风机叶片在转动过程中不可避免会受到一定程度的风载荷和其他外部干扰的影响，从而导致振动问题的产生。因此，如何控制风机叶片的振动问题是风能领域中亟待解决的难题之一。传统的PID控制算法在风机叶片振动控制中存在一定局限性，需要借助于模糊PID、神经网络PID等先进算法的支持，才能达到更好的控制效果。
二、选题意义
本文针对风机叶片振动问题，通过采用先进的辨识算法，研究开展了基于间接自校正PID振动控制的方案，以对风机叶片振动进行控制。实现该控制算法的研发和应用，可有效提高风机叶片的运行效率和稳定性，进一步提升风电站的发电能力和经济效益。
三、研究内容
（一）风机叶片运动控制原理
1、分析风机运动的振动原理。
2、分析风机叶片的运动特性和运动控制方法。
（二）先进的辨识算法介绍
1、介绍辨识算法的基本概念和发展历程。
2、比较介绍常见的辨识算法及其优缺点。
（三）基于间接自校正算法的PID控制方法
1、介绍PID控制算法的基本原理和算法流程。
2、介绍间接自校正算法的具体实现方式及其在振动控制中的应用。
3、通过仿真实验和实际试验，验证基于间接自校正算法的PID控制方法的效果。
四、研究目标
1、建立风机叶片运动模型，分析其振动原理和运动特性。
2、比较常见的辨识算法，选取适合的辨识算法用于PID控制。
3、设计并实现基于间接自校正算法的PID控制方法。
4、仿真实验和实际试验验证基于间接自校正算法的PID控制方法的效果及其机理，以提高风机叶片运动的稳定性和效率。
五、研究方法
1、采用模态分析方法，建立风机叶片的运动模型。
2、比较分析常见的辨识算法，包括最小二乘法、系统辨识、递归辨识及时域辨识等。
3、结合具体的算法实现，设计间接自校正PID控制器。
4、利用MATLAB软件进行仿真实验，模拟不同工况下风机叶片的振动控制过程。
5、采用实际风机试验平台进行实验，对比仿真结果和实验结果，总结并分析实验数据。
六、预期成果
1、风机叶片运动模型，以及分析风机叶片振动机制的模型。
2、比较分析常见的辨识算法的优缺点，确定适合控制风机叶片振动的辨识算法。
3、基于间接自校正算法的PID控制器软件，以实现风机叶片运动控制。
4、针对间接自校正PID算法，在MATLAB软件上进行仿真实验，并结合实际试验平台对算法进行验证。
5、所采用的控制算法性能优越，能够实现对风机叶片振动的控制，提高风机叶片的运行效率和稳定性。