滑模变结构控制在双馈电机上的应用研究的任务书.docx

滑模变结构控制在双馈电机上的应用研究的任务书
任务书
一、选题背景
在风力发电系统中，双馈电机是一种经常使用的发电机类型，其具有功率密度高、效率高、自激振荡抑制能力强等优点，因此在大型风力发电场中应用广泛。双馈电机工作时受到各种因素的影响，如电力质量、机械负载变化等，使得其动态特性变得非常复杂。传统的PID控制策略已经不能满足要求，因此需要一种更为先进、高效，适应复杂工况的控制策略。滑模变结构控制（SMC）是一种适合于非线性系统控制的新型控制策略，具有极强的适应性和健壮性，适用于复杂场合的控制。
二、研究目的
本文旨在研究并实现滑模变结构控制在双馈电机控制系统中的应用，并分析该控制策略对双馈电机系统的改善效果，为实现双馈电机的高效、稳定、可靠运行提供新的思路和方法。
三、研究内容
1.阅读相关文献，掌握双馈电机的基本工作原理和控制策略。
2.学习滑模变结构控制理论，分析其原理和特性。
3.将滑模变结构控制应用到双馈电机控制系统中，建立数学模型，分析控制策略的优劣势。
4.使用Matlab等软件实现双馈电机控制系统中的滑模变结构控制策略，并对控制系统进行仿真和评估。
5.提出优化控制方案，结合实验结果对滑模变结构控制策略进行改进和优化。
四、研究意义
1.滑模变结构控制能够更好地适应双馈电机的非线性特性，在控制效果和控制精度上优于传统的PID控制策略。
2.通过实验验证，可以证明滑模变结构控制在双馈电机控制系统中能够提高控制系统的可靠性和稳定性，为其长期稳定运行提供支持。
3.本研究可以提供更为完善、先进的控制策略为双馈电机和其他风力发电系统的设计、调试、运行提供支持，对于推动风力发电技术的进一步发展和应用具有实际意义。
五、研究方法
1.文献研究法：通过查阅相关文献，学习双馈电机的基本原理和控制策略，学习滑模变结构控制理论。
2.数学建模法：通过数学分析，建立双馈电机的数学模型，分析系统的特性和影响因素。
3.系统仿真法：使用Matlab等仿真软件，实现双馈电机控制系统中的滑模变结构控制策略，对控制效果进行评估。
4.优化改进法：基于实验结果，提出改进和优化控制方案，提高滑模变结构控制的控制效果和系统稳定性。
六、预期结果
1.建立双馈电机的数学模型，分析控制系统特性和影响因素。
2.实现双馈电机控制系统中的滑模变结构控制策略，并进行仿真和评估。
3.分析滑模变结构控制策略的优势和不足，并提出改进和优化方案。
4.综合实验结果，提出更为先进、高效的控制策略，为实现双馈电机的高效稳定运行提供支持。
七、预期进展
第1-2个月：查阅文献，学习双馈电机的基本原理和控制策略，学习滑模变结构控制理论。
第3-4个月：建立双馈电机的数学模型，分析控制系统的特性和影响因素，分析控制策略的优劣势。
第5-9个月：仿真实现双馈电机控制系统中的滑模变结构控制策略，仿真评估控制效果和稳定性。
第10-11个月：根据实验结果，提出优化改进方案，优化滑模变结构控制策略。
第12个月：撰写论文，总结研究结果，提交并做好答辩的准备。
八、研究条件
1.现有设备：Matlab仿真软件，计算机。
2.研究经费：预计需要购买双馈电机实验平台，拟申请10万元经费支持。
3.实验室条件：实验室应配备数控加工设备、电机控制装置等必要设备，以保证实验条件的合理性和可行性。
九、参考文献
1.王书林.风力发电机双馈电机控制策略的研究[D].内蒙古工业大学,2016.
2.彭锐,王宇.滑模控制及其在变速双馈差异电机控制中的应用[J].电机与控制学报,2010,14(4):13-18.
3.张慧,赵小平,杨宁.基于滑模控制算法的风力发电双馈电机控制系统设计[J].电力自动化设备,2015,35(2):136-141.
4.杨相国,白好.基于自适应滑模变结构控制的风力发电双馈电机稳定性研究[J].中国电机工程学报,2015,35(20):5231-5238.