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基于增量式旋转编码器的永磁风力发电机控制研究
摘要
本文介绍了基于增量式旋转编码器的永磁风力发电机控制研究。具体而言，本文首先介绍了永磁风力发电机的原理和应用，接着介绍了旋转编码器的工作原理和控制方法。然后针对永磁风力发电机的控制问题，提出了一种基于增量式旋转编码器的控制策略。通过实验验证，该策略能够实现对永磁风力发电机的精准控制，提高发电效率，减少损耗。本文的研究结果和控制策略对永磁风力发电机的研发和应用具有重要的参考价值。
关键词：永磁风力发电机，旋转编码器，增量式编码器，控制策略，发电效率
Abstract
Thispaperintroducesthecontrolresearchofpermanentmagnetwindturbinegeneratorbasedonincrementalrotaryencoder.Specifically,thispaperfirstintroducestheprinciplesandapplicationsofpermanentmagnetwindturbinegenerators,followedbytheworkingprinciplesandcontrolmethodsofrotaryencoders.Then,acontrolstrategybasedonincrementalrotaryencoderisproposedforthecontrolproblemofpermanentmagnetwindturbinegenerators.Throughexperiments,itisverifiedthatthestrategycanachieveprecisecontrolofpermanentmagnetwindturbinegenerators,improvepowergenerationefficiencyandreducelosses.Theresearchresultsandcontrolstrategyofthispaperhaveimportantreferencevaluefortheresearchandapplicationofpermanentmagnetwindturbinegenerators.
Keywords:permanentmagnetwindturbinegenerator,rotaryencoder,incrementalencoder,controlstrategy,powergenerationefficiency
一、引言
永磁风力发电机作为一种低噪声、可靠性高、利用风能资源效率较高的发电设备，得到了越来越广泛的应用。然而，永磁风力发电机存在一些控制问题，如如精准控制发电功率，提高发电效率，减少损耗等。因此，本文将针对永磁风力发电机的控制问题，提出一种基于增量式旋转编码器的控制策略。
二、永磁风力发电机的应用研究
永磁风力发电机是一种利用风能进行能量转化的发电设备。其利用风轮带动转子旋转，通过与外部电网相连的发电机将机械能转换为电能。与传统的同步发电机相比，永磁风力发电机具有结构简单、功率密度大、启动性好、运行稳定等优点。目前，永磁风力发电机已经得到广泛的应用，成为风电领域的重要组成部分。
在现有的永磁风力发电机应用研究中，主要包括结构优化、控制策略、效率提高等方面。其中，控制策略是提高永磁风力发电机效率和控制风电发电系统中电能注入网格的关键技术之一。传统的永磁风力发电机控制策略主要包括电流矢量控制和直流环节调节等。然而，这些控制策略存在一些问题，如难以准确控制永磁风力发电机的输出功率，难以实现发电效率的提高等。
三、旋转编码器的工作原理和控制方法
旋转编码器是一种用于检测旋转运动的传感器。其本质是一种线性编码器，通过在旋转轴上安装一个光电转盘和被光电转盘照射的光敏器件，从而实现旋转运动的检测。旋转编码器通常分为绝对式编码器和增量式编码器两种。
增量式编码器是一种通过检测旋转轴的转动方向和转动量，从而计算出输出信号的编码器。由于增量式编码器具有简单、可靠、成本低等特点，因此在工业控制中得到了广泛的应用。在永磁风力发电机控制中，增量式编码器可以用于检测转子转角和转速，从而实现对永磁风力发电机输出功率的精准控制。
四、基于增量式旋转编码器的永磁风力发电机控制策略
为了提高永磁风力发电机的发电效率和精准控制输出功率，本文提出一种基于增量式旋转编码器的控制策略。具体而言，该策略包括以下步骤：
1、通过增量式旋转编码器检测永磁风力发电机转子的转角和转速。
2、根据检测结果，计算永磁风力发电机的输出功率。具体地，输出功率为P=0.5*Iu*Uu*cos(theta)，其中Iu为永磁风力发电机的输出电流，Uu为永磁风力发电机的输出电压，thet