風電機組傳動系統(tǒng)的分岔分析及分岔控制研究.pdf

1、近幾年來，我國的風力發(fā)電產業(yè)快速發(fā)展，在2015年，我國的風電設備裝機量更是一舉成為世界第一。甘肅省地處西北重要的位置，尤其是河西一帶有著地勢平坦開闊的戈壁灘，適宜建設大型風電場。但是由于西北特殊氣候的影響，風沙等自然環(huán)境對于風力發(fā)電機的硬件要求的復雜度在不斷增加，因此，對于甘肅省的風力發(fā)電機組系統(tǒng)模型的設計水平和制造能力提出了更高的要求。正確地建立風力發(fā)電傳動系統(tǒng)并分析影響機組正常運行的因素及運動規(guī)律是設計風電機組傳動系統(tǒng)的重要內容，

2、因此，對這種具有很大現實意義的研究工作，提高甘肅省風電機組傳動系統(tǒng)的設計和控制能力，具有非常重要的意義。本論文基于非線性動力系統(tǒng)的分岔理論，穩(wěn)定性理論和多尺度算法，對幾種不同作用力下的風力發(fā)電模型做了詳細的分析，尤其是針對其發(fā)生的分岔現象和穩(wěn)定性等方面，主要內容如下:
　　1，綜述了風電機組傳動系統(tǒng)發(fā)展歷程及其在國內外的研究現狀，接著提出了本課題的目的和意義以及現有問題，然后提出了非線性動力學的一些基本理論基礎，如倍周期分岔，Ho

3、pf分岔等。最后簡要介紹了分岔控制方法和多尺度方法。
　　2，通過理論推導和數值模擬，研究了一類在非線性阻尼作用下的風力發(fā)電系統(tǒng)的動力學行為。采用多尺度方法從理論上推導出動力系統(tǒng)的分岔響應方程，并對非自治系統(tǒng)的穩(wěn)定性進行分析，得到了Hopf分岔條件。最后，數值模擬了系統(tǒng)的每個參數對于系統(tǒng)的不同分岔圖，得到了非線性阻尼項以及其他各因素對風電機組穩(wěn)定性的影響。
　　3，研究了一類具有非線性剛度的系統(tǒng)。首先介紹了本章的數學模型。接

4、著利用多尺度法得到系統(tǒng)在直角坐標系下的分岔響應方程，其次，通過調節(jié)系統(tǒng)的時滯參數分別對原系統(tǒng)和受控系統(tǒng)進行控制，可以看出時滯參數對于穩(wěn)定性的影響。最后數值模擬出原系統(tǒng)的倍周期分岔和Hopf分岔，不僅驗證了理論推導的正確性，還表現出了具有非線性剛度的風電機組傳動系統(tǒng)同時發(fā)生倍周期和Hopf分岔復雜的動力學特性。
　　4，研究了組合諧波激勵作用下風電機組傳動系統(tǒng)進行分岔行為分析。首先介紹了本章的動力學模型。然后運用多尺度法對風電機組傳