不同传感信号对风电叶片载荷智能控制影响研究

【摘要】：本文在自主搭建的DTEF(柔性尾缘襟翼)"智能叶片"仿真实验平台的基础上,讨论了三种不同传感信号方案,即信号来自叶片挥舞方向加速度,叶尖位移和叶根挥舞力矩,对控制效果影响。首先,本文分析了四组不同位置处加速度信号对控制效果的影响,接着对比了三种传感器信号方案的优劣,最后详细分析了相关流动控制机理。通过详细的讨论,本文得出结论:1)由于复杂流动分离和变桨作用,导致风力机叶片在Ⅱ区运行时选取加速度传感信号越靠近叶尖,控制效果越差,与Ⅲ区运行时相反;2)三种传感器信号方案中,选取叶根挥舞力矩为传感信号时控制效果最佳,相比原有主机控制最大降低载荷12.0%~22.5%;3)DTEF的作用扰乱了控制前叶片流动-结构间较好的同步性,削弱了叶片系统间的气弹耦合作用,从而有效地减少了叶轮受载。 【作者单位】： 中国科学院工程热物理研究所;中国科学院大学;
【关键词】： 智能旋翼控制 海上风电能源 疲劳载荷 传感信号 流体叶片相互作用
【基金】：国家自然科学基金优秀青年基金(No.51222606) 科技部863课题(No.2012AA051303)
【分类号】：TM315
【正文快照】： 〇引言 海上风电由于具有高风速、不占地、沙尘少、运行稳定等优点,已逐渐成为风电领域发展的热点。而考虑到海上风场高昂的建设成本,风力机尺寸的大型化也是降低其单位度电成本的关键。然而叶片尺寸増大后,叶片柔性增大,气弹特性增强,并且海上风场风速常年风速相对较高易造

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