海几哲，孙文磊，吴安

(新疆大学机械工程学院，新疆乌鲁木齐830049)

风力发电机组系统是一个非常复杂的强非线性流－刚－柔耦合的周期时变多体系统。整个系统在运行中振动特性是复杂的。如何利用控制技术来降低机组的载荷和振动是目前比较关注的课题，载荷过大会导致机组的强烈振动，不仅机组会产生很大的噪声，影响机组的整机运行性能，严重的会使部件因为疲劳而断裂。而控制能够提高风力发电机的能量捕捉和减少动态载荷。目前风机上采用的控制策略是传统的PID 控制，主要用在区域3 的速度调整。ROCK 等［1］利用PI 控制积极地阻碍叶片的弯曲。尽管HAND 等为风机制定了一个系统性的增益选择［2］，但是这种单输入单输出设计，增益的选择比较难。传统控制算法的一个缺点就是独立循环过程中必须独立增加柔性部件的阻尼。随着风力机的尺寸和柔性变大，独立循环控制器之间的耦合自由度也随之增加，风力机运行的不稳定性也随着提高。最佳的控制器的设计是如何通过执行机构将控制系统集成到一个简单的循环中，并且能够起到降低载荷的作用。现代的控制设计方法对增益的选择是运用状态空间控制(DAC)系统，以适用于多输入多输出(MIMO)系统，达到降低载荷的控制效果。LQG 技术由BOSSANYI［3］提出，已经运用在定速风机的功率调整中了。EKELUND［4］成功地将LQG 方法运用到定桨变速风机中，而KENDALL等［5］将DAC 控制算法运用在变桨变速风机中。在风机运行过程中，周期和叶轮旋转的时间有关，目前周期性控制已用在不同的领域，包括直升机和航天器轨道优化［6］，风机上的运用还是刚刚涉足。……