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基于BRGWO算法和滤波Smith预估器的气弹系统时滞控制

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振动与冲击 2023年第4期42卷 219-228页

作者：李迺璐范瑞杰骆紫薇曹智广扬州大学电气与能源动力工程学院江苏扬州225100

气弹控制系统的驱动器、闭环信号回路在实际中会存在时滞环节,由于气弹敏感性和环境复杂性,时滞会引起控制信号迟延并导致气弹控制极速恶化、甚至造成系统失稳,该问题以往研究较少。针对翼型时滞气弹控制问题,设计了一种基于BRGWO算法... 详细信息

气弹控制系统的驱动器、闭环信号回路在实际中会存在时滞环节,由于气弹敏感性和环境复杂性,时滞会引起控制信号迟延并导致气弹控制极速恶化、甚至造成系统失稳,该问题以往研究较少。针对翼型时滞气弹控制问题,设计了一种基于BRGWO算法和改进型滤波Smith的最优气弹控制方法。首先,引入二阶滤波器改进Smith预估器,设计了翼型气弹控制器;然后,创新设计了一种双向随机灰狼优化算法(bidirectional random grey wolf optimization, BGWO),提高了时滞下气弹控制参数的全局寻优能力,该算法改进了不同等级灰狼的狩猎策略,提高跳出非理想值机率、避免陷入局部最优。利用最小增益原理,在理论上证明了闭环系统稳定性。仿真结果表明,对比传统智能优化算法(如遗传算法、灰狼优化算法)和多种已有控制器(经典Smith、PI-PD型Smith和传统滤波Smith预估器),该方法具有更强的时滞补偿能力和更优的气弹控制性能,在不确定时滞、不确定风速、刚度变化和驱动干扰等算例下,保持了优良的时滞气弹控制效果,具有较强的鲁棒性。

关键词：气弹系统时滞控制滤波Smith预估器双向随机灰狼优化算法(BRGWO) 多工况

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基于风洞实验的风力机叶片气动负载计算方法

太阳能学报 2016年第8期37卷 2068-2073页

作者：李迺璐穆安乐 Jonathan Naughton 扬州大学水利与能源动力工程学院扬州225127 西安理工大学机械与精密仪器工程学院西安710048 美国怀俄明大学机械工程系拉勒米82072

提出一种基于风洞实验的风力机叶片气动负载计算方法。理论分析Beddoes-Leishman空间状态模型的非定常气动力特性,结合风洞实验数据和Beddoes-Leishman模型开发动态气动负载的数值计算程序。利用开发程序,分别详细计算DU97W300-10翼型... 详细信息

提出一种基于风洞实验的风力机叶片气动负载计算方法。理论分析Beddoes-Leishman空间状态模型的非定常气动力特性,结合风洞实验数据和Beddoes-Leishman模型开发动态气动负载的数值计算程序。利用开发程序,分别详细计算DU97W300-10翼型在不同攻角区间,即线性区、失速区和全区的非定常气动系数,分析每个区间内附着流和分离流对翼型动态气动特性的影响。结果表明,在所有攻角区域的气动参数计算结果均能很好地与理论分析结果达成一致,翼型风洞实验可有效保证特定翼型动态气动负载计算的准确性。

关键词：风洞实验动态气动负载 Beddoes-Leishman模型风力机叶片空间状态模型

基于LabVIEW的城市用电量预测实验系统设计

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中国教育技术装备 2023年第21期 35-42页

作者：李迺璐王佳广杨华李小川扬州大学电气与能源动力工程学院江苏扬州225127

为培养双碳目标下的能源及电气工程人才,设计一种基于LabVIEW的城市用电量预测实验系统。该实验以扬州市用电量为案例,利用灰色均值模型和灰色幂模型建立扬州市各地区、各行业用电预测模型,基于LabVIEW完成模型算法设计并构建用电量分... 详细信息

为培养双碳目标下的能源及电气工程人才,设计一种基于LabVIEW的城市用电量预测实验系统。该实验以扬州市用电量为案例,利用灰色均值模型和灰色幂模型建立扬州市各地区、各行业用电预测模型,基于LabVIEW完成模型算法设计并构建用电量分析与预测实验系统。通过实验,可提高学生在电力供应分析、电力市场规划和能源规划等方面的能力。

关键词： LabVIEW 用电量预测灰色幂模型实验系统

基于DE优化系统辨识的风力机叶片自校正PID振动控制

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振动与冲击 2018年第6期37卷 195-201页

作者：李迺璐徐燕徐庆葛强扬州大学水利与能源动力学院江苏扬州225127

智能叶片是风力机叶片智能控制的主要方向,它能根据叶片的振动情况,利用控制算法调整叶片尾端智能驱动器的驱动力,使叶片处于最小振动状态,关键问题是在复杂运行环境下叶片系统参数发生突变时,如何设计基于最优辨识的控制规则,从而施加... 详细信息

智能叶片是风力机叶片智能控制的主要方向,它能根据叶片的振动情况,利用控制算法调整叶片尾端智能驱动器的驱动力,使叶片处于最小振动状态,关键问题是在复杂运行环境下叶片系统参数发生突变时,如何设计基于最优辨识的控制规则,从而施加最优控制驱动力。对此,以风力机叶片的振动位移为控制目标,利用差分进化算法(DE)优化传统递推最小二乘法辨识的遗忘因子,得到基于最优系统辨识的叶片最佳间接自校正PID控制规则,采用此控制方法对系统模型建立Matlab文本与Simulink相结合的联合仿真模型并进行控制。仿真结果表明,在经差分进化优化辨识后的间接自校正PID控制器可以很好的减小系统参数突变下风力机叶片的挥舞位移和扭转角,可进一步提高复杂运行环境下的叶片振动控制效果。

关键词：差分进化间接自校正PID控制振动控制叶片截面

基于B-L气动模型的旋转水平风机叶片经典颤振稳定性分析

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振动与冲击 2015年第23期34卷 171-176页

作者：李迺璐穆安乐 Balas M J 扬州大学水利与能源动力工程学院江苏扬州225127 西安理工大学机械与精密仪器工程学院西安710048 美国安柏瑞德航空航天大学航空学院美国32114

研究旋转水平轴风力机叶片周期时变气弹系统的经典颤振稳定性特性。叶片结构采用具有挥舞和扭转耦合的典型界面振动模型,引入Beddoes-Leishman气动模型为旋转叶片提供低攻角处周期时变的非定常气动力;为了研究颤振边界,利用标量风速和挥... 详细信息

研究旋转水平轴风力机叶片周期时变气弹系统的经典颤振稳定性特性。叶片结构采用具有挥舞和扭转耦合的典型界面振动模型,引入Beddoes-Leishman气动模型为旋转叶片提供低攻角处周期时变的非定常气动力;为了研究颤振边界,利用标量风速和挥舞/扭转固有频率比对所建立的旋转叶片气弹模型进行变型。在此基础上,通过时域响应曲线分析旋转叶片挥舞自由度和扭转自由度气弹稳定性特性,分析了标量速度,叶片刚度,挥舞/扭转固有频率比和结构阻尼的影响,揭示了旋转叶片经典颤振边界的变化规律且其准确性得到验证。

关键词：旋转风机叶片经典颤振气弹模型稳定性

基于Floquet理论的旋转风机叶片动力失速气弹稳定性研究

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振动与冲击 2015年第24期34卷 82-88页

研究旋转风力机叶片动力失速气弹稳定性问题。叶片结构采用标量化的挥舞和扭转自由度耦合的振动运动模型,旋转风机叶片的气动力由Beddoes-Leishman失速模型来模拟,通过攻角在深度失速区域内的变化来计算出周期时变的非线性气动失速负载... 详细信息

研究旋转风力机叶片动力失速气弹稳定性问题。叶片结构采用标量化的挥舞和扭转自由度耦合的振动运动模型,旋转风机叶片的气动力由Beddoes-Leishman失速模型来模拟,通过攻角在深度失速区域内的变化来计算出周期时变的非线性气动失速负载。在系统静平衡点附近对非线性气弹系统进行线性化,采用Floquet理论分析旋转叶片动力失速气弹稳定性,其结果得到系统时域响的验证。通过数值分析,揭示了挥舞扭转固有频率比和结构阻尼对颤振边界的影响。

关键词：旋转风机叶片气动失速 Floquet理论 Beddoes-Leishman模型

风力机气动性能分析虚拟仿真实验平台设计与实现

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科技风 2022年第24期 7-9页

作者：付士凤杨华李迺璐朱卫军扬州大学电气与能源动力工程学院江苏扬州225127

为将风力机气动特性理论应用于新能源课程的实验教学中,基于Unity 3D和3D Max软件设计开发了风力机气动性能分析虚拟仿真实验平台,构建了原理认知和规律探究实验模块,进行了风力机发电的气动原理感知仿真、翼型气动优化设计和叶片附加... 详细信息

为将风力机气动特性理论应用于新能源课程的实验教学中,基于Unity 3D和3D Max软件设计开发了风力机气动性能分析虚拟仿真实验平台,构建了原理认知和规律探究实验模块,进行了风力机发电的气动原理感知仿真、翼型气动优化设计和叶片附加结构气动优化设计实验研究。结果表明:该平台具有良好的人机交互性能和创新性,在强化学生对翼型气动特性理解、经济性、线上教学方面具有明显优势,提高了风力机空气动力学实验教学质量。

关键词：风力机虚拟仿真翼型优化实验教学

基于圆周割线改进型粒子群优化算法的叶片临界颤振辨识方法研究

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振动与冲击 2021年第14期40卷 27-34页

作者：李迺璐尹佳敏杨华朱卫军扬州大学电气与能源动力工程学院江苏扬州225127

针对风力机叶片在颤振风速下的临界颤振现象,创新性地结合几何圆周割线和传统粒子群优化算法,首次设计了一种圆周割线改进型粒子群优化算法,应用于叶片临界颤振系统的参数辨识。该方法利用圆周上移动点的割线距离来动态调节全局学习因... 详细信息

针对风力机叶片在颤振风速下的临界颤振现象,创新性地结合几何圆周割线和传统粒子群优化算法,首次设计了一种圆周割线改进型粒子群优化算法,应用于叶片临界颤振系统的参数辨识。该方法利用圆周上移动点的割线距离来动态调节全局学习因子和局部学习因子,针对优化辨识提高全局搜索和局部搜索的动态平衡性,避免陷入局部最优,提高算法的整体寻优性能和优化效率。仿真试验中,将该方法与多种先进粒子群优化算法(如改进型粒子群优化(MPSO)算法、基于线性递减惯性权重的粒子群优化(LDIW-PSO)算法、基于动态学习因子的免疫粒子群优化(IPSODCLF)算法)的辨识结果相比较,结果表明该辨识方法在辨识精度、计算时间和鲁棒性方面均具有显著的优越性。

关键词：圆周割线改进型粒子群优化(CSM-PSO) 叶片振动临界颤振系统辨识

基于LabVIEW的风力发电监控系统的研究与应用

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基于LabVIEW的风力发电监控系统的研究与应用

作者：李迺璐华北电力大学（北京）

学位级别：硕士

论文首先总结了监控系统的相关理论知识,介绍了风力发电监控系统的发展和近况后,对常见的开发监控系统的方法进行了研究和比较,并详细研究了虚拟仪器LabVIEW以及DSC模块在开发专业监控系统方面的应用。论文对监控系统中数据采集和数据... 详细信息

论文首先总结了监控系统的相关理论知识,介绍了风力发电监控系统的发展和近况后,对常见的开发监控系统的方法进行了研究和比较,并详细研究了虚拟仪器LabVIEW以及DSC模块在开发专业监控系统方面的应用。论文对监控系统中数据采集和数据存储的方案进行了探讨,完成了系统软硬件设计,包括通讯方式的选择和硬件连接的配置,在LabVIEW环境下开发了虚拟仪器监控系统,系统功能主要包括：与PLC进行数据通讯、与SIMULINK模型进行数据通讯、显示实时数据,统计数据和历史数据、对出现的故障和非正常运行进行报警、存储实时数据和报警数据、查询历史数据等。虚拟仪器监控系统多功能,界面友好,开发周期短,体现了虚拟仪器的优越性。DSC模块的应用大大缩短了开发数据库以及通讯程序的时间,提高了效率。

关键词：风力发电监控系统虚拟仪器 DSC模块