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基于滑模控制的变速恒频双馈风力发电机控制策略研究的任务书
任务书
课题名称：基于滑模控制的变速恒频双馈风力发电机控制策略研究
研究目的：
随着全球能源需求的不断增加，环境保护意识的不断提高，风力发电作为一种环保可持续的新能源发电方式，受到越来越多国家和地区的重视。而变速恒频双馈风力发电机作为目前风力发电的主流形式，其控制系统的优化研究已成为当前风力发电技术研究的重要领域之一。本课题旨在研究基于滑模控制的变速恒频双馈风力发电机控制策略，为提高风力发电的效率和可靠性做出贡献。
研究内容：
1.变速恒频双馈风力发电机的控制原理及机理研究，包括发电机转矩方程和转子电流方程的建立与分析，双馈发电机中机侧电流、转子侧电流以及电磁耦合关系的分析等。
2.滑模控制理论的研究以及在变速恒频双馈风力发电机中的应用，包括滑模变结构控制、超滑模控制等控制策略的研究，以及非线性系统滑模控制方法在风力发电机中的应用。
3.根据变速恒频双馈风力发电机的实际控制需求，设计滑模控制器并进行仿真试验。将滑模控制算法与传统PI控制算法做对比，并分析其优缺点。
4.针对处理器速度较慢、内存容量较小的嵌入式系统，设计相应的硬件及软件系统，将滑模控制算法实现在变速恒频双馈风力发电机控制系统中。
5.在真实的风力发电场景中，利用国内某风电场的风力发电系统进行试验，实际检验滑模控制算法的性能，并与传统PI控制算法进行对比分析。
研究意义：
1.能提高风力发电系统的监测控制精度和可靠性，有利于风力发电系统的稳定运行。
2.通过对该项技术的研究，可以推动滑模控制在新能源领域的应用和发展，对其他领域的现场控制和工业自动化控制也有借鉴意义。
3.通过对比分析滑模控制与传统控制算法的性能，在实践中验证滑模控制算法的优越性，为工程实践提供参考。
研究方法：
1.理论方法：通过文献调研、理论分析，建立数学模型，分析滑模控制原理及其在变速恒频双馈风力发电机中的应用。
2.实验方法：通过仿真试验和真实场景试验，验证滑模控制的优越性和实用性，并与传统PI控制算法进行对比分析。
3.计算机模拟：利用MATLAB/Simulink等相关软件，对变速恒频双馈风力发电机控制系统进行建模和仿真设计，利用计算机来模拟风力发电机的实际工作状态，以达到理论探索及实践应用的目的。
研究保障：
本课题将在风力发电领域的权威期刊上发表相关的论文，提高研究成果的国际影响力；同时，将推动研究机构与企业的合作，运用研究成果改进风力发电技术，为国家新能源建设作出积极贡献。
预期结果：
1.完成基于滑模控制的变速恒频双馈风力发电机控制策略研究，探索滑模控制在风力发电系统的应用，提高风力发电系统的发电效率和稳定性，对新能源的发展及环境保护具有积极意义。
2.撰写学术论文，发布于风力发电领域权威期刊，为新能源领域提供宝贵的学术成果和实验数据，推动微电网的研究及新能源的开发。
3.为嵌入式系统控制和非线性系统控制领域提供新的研究思路和实践方法，丰富控制理论体系，促进了智能控制技术的发展。
参考文献：
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