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改进PID优化算法在风机变桨控制参数优化中的应用研究
目录
内容综述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4
1.1研究背景与意义．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．5
1.1.1风力发电技术发展现状．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．6
1.1.2变桨系统在风力发电中的重要性．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．8
1.2国内外研究现状．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．11
1.2.1传统变桨控制方法分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．14
1.2.2PID控制及其在风能领域的研究进展．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．19
1.2.3参数优化技术发展概述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．20
1.3主要研究内容与目标．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．24
1.3.1本文核心研究问题界定．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．25
1.3.2预期达到的研究目标．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．28
1.4研究技术路线与创新点．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．28
风机变桨控制理论基础．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．30
2.1风力机基本工作原理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．31
2.2变桨控制功能与需求分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．33
2.2.1变桨系统运行模式．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．35
2.2.2变桨控制目标．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．37
2.3变桨系统数学模型建立．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．39
2.3.1风力机机械模型．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．40
2.3.2变桨机构动态特性描述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．43
2.4传统PID控制理论与结构．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．45
2.4.1PID控制算式及其物理意义．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．46
2.4.2PID控制器参数对系统性能的影响．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．50
基于改进算法的PID参数优化方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．51
3.1参数优化问题数学表述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．53
3.1.1优化目标函数构建．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．54
3.1.2优化变量定义．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．57
3.1.3约束条件设定．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．58
3.2常规PID参数整定方法回顾．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．59
3.2.1试凑法及其局限性．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．65
3.2.2经验公式法分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．66
3.2.3其他整定方法比较．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．69
3.3改进的PID参数优化算法设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．72
3.3.1新型优化算法引入方案．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．76
3.3.2改进算法流程与原理说明．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．77
3.3.3算法关键环节设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．81
风机变桨控制参数实例仿真与验证．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．83
4.1仿真平台搭建与实验环境设置．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．84
4.1.1仿真软件选择与模型库介绍．．．．．．．
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