ABB  IMFCS01

《厦门莫格电气自动化有限公司》

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IMFCS01

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　　由于空气动力学的随机、不确定性，很建立一个确定的关于风力和风向的数学关系式，为了达到***佳的控制效果，我们采用了模糊控制算法。其系统控制原理图如下： 

　　当风速或风向低于（或高于）或偏离设定值Vmin（或Vmax）时，风力发电机进行自动停机并使风力机在脱离电网状态（甚至旋转机舱在背风的方向）。当传感器检测到的信息在设定值之间时，微机系统将本次所得到的风速与风向的信息与上次所得到的信进行比较，得出风速和风向的误差值，并设定论域为： 

　　X=[-4，-3，-2，-1，0，1，2，3，4 ] 

　　Y=[-4，-3，-2，-1，0，1，2，3，4 ] 

　　其***速偏差e的论域为X，风向偏差变化q的论域为Y。这两个语言变量模糊化后分别用E和Q表示，控制器的输出为u，模糊后用U表示。将e和q的在[-4，4]之间分为5当：{NB（负大），NS（负小），ZE（零），PS（正小），（PB正大）}，U的论域也为[-4，-3，-2，-1，0，1，2，3，4]。 

　　由于该系统的输入是两个变量的，故模糊算法的控制语言采用如下： 

　　IF E AND Q THEN U 

　　其中E代表风速，Q代表风向，可得到控制表(略)。 

　　如果检测到的信息不是上述的定点，取三角形函数为隶属度函数、利用单值隶属度法进行数值的模糊化。在数值的反模糊化时，利用***算法得出控制量进行机舱的旋转，以***大程度的扑捉风力资源。 

　　对上述模糊语句进行MATLAB仿真得到信号响应曲线如下： 
 

　　由上面的系统响应曲线图可知，虽然本设计有着超调量，但其比例不是很大，且能够在较短的时间里使系统达到较稳定的输出。由于机舱在高空中旋转，如果响应太快的话对机舱本身来说也不是一件太好的事，那样会使机舱本身不稳定的，因此在系统控制机舱旋转时，这个反应时间因该说是较快的控制反应时间，所以从上面的分析来看，本设计有着较好的总体性能。 

4、 结论与展望 

　　该系统得***处理单片机通过调整系数并结合控制表，不仅仅减轻了风机底座***处理单元的的负荷，而且对风力发电机的机舱做了实时的控制，以保证风力发电机充分的利用风力资源，这对能源的危机已一定的改善作用。