Noise and Vibration Control ›› 2024, Vol. 44 ›› Issue (5): 44-49.

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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

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. ( 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 )

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