田晓放，徐汉斌，张锦光，叶梦勇

（武汉理工大学 机电工程学院，湖北 武汉 430070）

0 引言

风电是一种潜力巨大的可再生能源，在温室气体减排、应对气候变化的形势下，已在全球范围内大规模开发利用[1]。作为风机的主要组成部分，接近四成的风电叶片失去效益的主要形式是疲劳损伤，而交变疲劳载荷是产生疲劳破坏的主要原因[2]。因而叶片的交变疲劳测试的重要性不言而喻，目前，进行交变疲劳测试的加载方式包括摆锤离心共振式、电动缸惯性式、强制位移式等，加载频率为叶片共振频率，在实验中采用扫频法或二分法确定[3]。文献[4]设计了一套风机叶片疲劳加载系统，采用模型优化配重块方法减小叶片弯矩分布误差，模糊自整定PID参数进行控制，进行风机叶片全尺寸疲劳试验，完成了频率搜索及载荷谱加载测试过程。文献[5]提出了风电叶片摆振方向（弦向）疲劳加载系统设计，进行了弦向疲劳加载系统特性研究，完成了风电叶片弦向疲劳加载测试。本文以此为基础，探索叶片双轴同步加载方案，以适应风电叶片疲劳测试多点多轴疲劳加载、激振能力更强、测试周期更短的发展方向。

在进行双轴疲劳加载时，由于双轴共振加载存在振动叠加效应，而且同一叶片上的多点加载之间相互影响，导致双轴加载不同步。根据叶片疲劳测试经验，双轴同步控制策略分为虚拟主轴同步控制、交叉耦合同步控制和并联控制。本文采用交叉耦合结构，通过对电机相位的控制将双轴加载进行联合控制，实现同步加载。……