风力发电机叶片MRD模糊LQR减振控制研究

噪声与振动控制 ›› 2024, Vol. 44 ›› Issue (5): 44-49.

风力发电机叶片MRD模糊LQR减振控制研究

高雪莲1，王宪杰1, 2，雷春雨1，李展鹏1，袁宗林1，陈永党1

（ 1. 云南大学建筑与规划学院，昆明650500；
2. 内蒙古工业大学土木工程结构与力学重点实验室，呼和浩特010051 ）

收稿日期:2023-03-22 修回日期:2023-05-15 出版日期:2024-10-18 发布日期:2024-10-10

Research on Fuzzy LQR Vibration Reduction Control of Wind Turbine Blade MRD

Received:2023-03-22 Revised:2023-05-15 Online:2024-10-18 Published:2024-10-10

摘要/Abstract

摘要： 针对在载荷作用下风力机叶片面内外振动控制问题，基于磁流变阻尼器MRD（Magnetorheological Damper）开展风力机叶片减振控制研究，采用模糊控制和LQR(Linear Quadratic Regulator)控制算法相结合的策略对MRD的阻尼力进行最优控制设计，以实现风力机叶片最优减振控制。首先，介绍MRD的原理和力学模型；其次，以NREL-5MW风力发电机组为数值仿真对象，建立风机叶片MRD动力学模型；最后，设计相应的模糊LQR半主动控制算法，跟踪识别风力机叶片在载荷作用下的动力响应。结果表明：与MRD叶片响应相比，模糊控制及模糊LQR控制策略均具有良好的减振效果，均使叶片面内外响应明显减小。此外，对比分析发现模糊LQR控制效果相比模糊控制效果更好，且叶片减振效果接近LQR主动控制下的位移响应，同时也充分表明该控制方法的合理性和优越性。

关键词: 振动与波, 风力机, 叶片, 磁流变阻尼器, 半主动控制, 模糊LQR控制

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