风力发电机叶片MRD模糊LQR减振控制研究

作     者：高雪莲 王宪杰 雷春雨 李展鹏 袁宗林 陈永党 GAO Xuelian;WANG Xianjie;LEI Chunyu;LI Zhanpeng;YUAN Zonglin;CHEN Yongdang

作者机构：云南大学建筑与规划学院昆明650500 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 

出 版 物：《噪声与振动控制》 (Noise and Vibration Control)

年 卷 期：2024年第44卷第5期

页      面：44-49页

核心收录：

学科分类：08[工学] 080101[工学-一般力学与力学基础] 0801[工学-力学（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(52268037) 云南省教育厅科学研究基金资助项目(2023Y0260) 内蒙古自治区土木工程结构与力学重点实验室开放基金课题资助项目(2021KF002) 

主　　题：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 

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。