基于直接推力控制的直驱波浪发电系统功率优化

作     者：黄逸 杨俊华 梁昊晖 罗琦 王超凡 Huang Yi;Yang Junhua;Liang Haohui;Luo Qi;Wang Chaofan

作者机构：广东工业大学自动化学院广州510006 

出 版 物：《太阳能学报》 (Acta Energiae Solaris Sinica)

年 卷 期：2024年第45卷第2期

页      面：206-212页

核心收录：

学科分类：08[工学] 0807[工学-动力工程及工程热物理] 0824[工学-船舶与海洋工程] 

基　　金：国家自然科学基金(62173148) 广东省自然科学基金(2022A1515010150,2023A1515010184) 广东省基础与应用基础研究基金(2022A1515240026) 

主　　题：波浪能 波浪能转换 最大功率点跟踪 最优控制 直接推力控制 

摘      要：为提升系统波能捕获能力,分析浮子受力,以状态空间法近似拟合辐射力,建立直驱式波浪发电系统数学模型。基于最优控制理论,以系统捕获波能为目标函数,在S域求解Hamilton方程,计算奇异最优控制率,经拉氏逆变换后得到理想电磁力信号。结合直接推力控制,设计二阶滑模控制方案,保证电机推力与初级磁链的跟踪效果。仿真结果表明,所提最优功率方案下系统捕获功率高,滑模控制器跟踪误差小、动态性能好,可提高波能转化率,有效降低推力与初级磁链脉动,增强系统鲁棒性。