Modares Mechanical Engineering
مهندسی مکانیک مدرس
Modares Mechanical Engineering
Engineering & Technology
http://mme.modares.ac.ir
1
admin
1027-5940
2476-6909
10.22034/mme
fa
jalali
1398
1
1
gregorian
2019
4
1
19
4
online
1
fulltext
fa
کنترل مقاوم زاویه پیچ مستقل یک توربین بادی سرعت متغیر بهمنظور کاهش بارهای مکانیکی
Individual Pitch Angle Robust Control of a Variable Speed Wind Turbine to Mitigate Mechanical Loads
<div style="text-align: justify;"><span style="font-size:12px;"><span style="font-family:iransharp;">اساساً برای کنترل توان خروجی و کاهش بارهای مکانیکی در سرعتهای باد بالاتر از مقدار نامی از کنترلکننده زاویه پیچ استفاده میکنند. در این مقاله، توربین باد بر مبنای مدل دوجرمی سادهشده، مدلسازی شده است و کنترلکننده مد لغزشی تطبیقی برای کنترل زاویه پیچ بر مبنای استراتژی کنترل مستقل زاویه پیچ، طراحی شده است. بهمنظور استفاده از استراتژی کنترل مستقل زاویه پیچ، روش تکپره به کار گرفته شده است. با تقسیم مدل توربین باد به زیرسیستمهای آیرودینامیک و مکانیک، معادلات حاکم بر هر کدام از زیرسیستمها استخراج شد. با طراحی و اعمال کنترلکننده مد لغزشی تطبیقی بر مدل دوجرمی توربین باد، رفتار سیستم نسبت به ورودیهای باد پله و توربولانسی مشاهده و شبیهسازی شده و همچنین بهمنظور اعتبارسنجی عملکرد کنترلکننده مد لغزشی تطبیقی بر رفتار سیستم، شبیهساز فست استفاده شده است. پروفیلهای باد مورد استفاده در شبیهساز فست با استفاده از نرمافزار توربسیم تولید شدهاند. بهمنظور مطالعه اثرات تغییرات محیطی روی رفتار دینامیکی سیستم، پاسخ کنترلکننده در حضور عدم قطعیت پارامتری سیستم بررسی شده است. لازم به ذکر بوده که در هر یک از این شبیهسازیها، خطای ردیابی سرعت روتور در معیارهای مختلف محاسبه و ارزیابی شده است.</span></span><br>
</div>
<div style="text-align: justify;">Conspicuously, pitch angle control strategy has been applied to mitigate the influence of mechanical load and also output power control at above-rated wind speeds. In this paper, a wind turbine is modeled based on simplified two-mass model and an adaptive sliding mode controller (ASMC) is designed based on individual pitch control (IPC) strategy. To do this, the single-blade approach is used and the wind turbine was divided into aerodynamics and mechanical subsystems and governing equations of each subsystem were derived. By designing and applying the ASMC to two-mass model, system behavior is observed and simulated in terms of step and turbulent wind speed inputs. In addition, to verify the validity of the ASMC, the proposed controller is implemented in the FAST environment and the wind speed profiles are generated using TurbSim. In order to analyze the environmental effects on the dynamic behavior of the system, the controller performance is explored in presence of parametric uncertainties. It should be noted that rotor speed tracking error is evaluated and demonstrated through different criteria.</div>
توربین باد, کنترل زاویه پیچ, کنترل مستقل زاویه پیچ, مد لغزشی تطبیقی, فست
Wind Turbine, Pitch Angle Control, Individual Pitch Control, Adaptive Sliding Mode, FAST
937
945
http://mme.modares.ac.ir/browse.php?a_code=A-10-18232-7&slc_lang=fa&sid=15
M.
Mazare
محمود
مزارع
1003194753284600111604
1003194753284600111604
No
Mechanical Engineering Faculty, Shahid Beheshti University, Tehran, Iran
دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه شهید بهشتی، تهران، ایران
M.
Taghizadeh
مصطفی
تقیزاده
mo_taghizadeh@sbu.ac.ir
1003194753284600111605
1003194753284600111605
Yes
Mechanical Engineering Faculty, Shahid Beheshti University, Tehran, Iran
دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه شهید بهشتی، تهران، ایران
S.M.
Aghaeinezhad
سیدمرتضی
آقایینژاد
1003194753284600111606
1003194753284600111606
No
Mechanical Engineering Faculty, Shahid Beheshti University, Tehran, Iran
دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه شهید بهشتی، تهران، ایران