基于T-S模型风力辅助提水机模糊滑模变结构控制方法研究
A Study of Fuzzy Sliding Mode Variable Structure Control Strategy for Wind Power Aided Pumping Water Machine Based on T-S Model
DOI: 10.12677/AEPE.2016.42006, PDF, HTML, XML, 下载: 1,816  浏览: 4,432  国家科技经费支持
作者: 杜福银：西华大学机械工程与自动化学院，四川 成都
关键词: T-S模型；滑模变结构；模糊；风力辅助提水机；仿真；T-S Model； Sliding Mode Variable Structure； Fuzzy； Wind Power Aided Pumping Water Machine； Simulation
摘要: 针对风力辅助提水机，在风速随机变化的情况下，依据柴油机控制水泵转速恒定问题，建立了系统仿射非线性T-S模型。基于模糊滑模变结构方法，本文设计了系统水泵速度跟踪控制器，在保证水泵额定转速运行的同时，实现了风能的最大功率跟踪，充分利用了风能。计算机仿真结果验证了该控制策略可行性，这为以后进一步研究奠定了基础。
Abstract: Under the condition of random variation in wind speed, for controlling the pump speed constant problem of wind power aided pumping water machine by diesel engine, T-S affine nonlinear system model is established. Based on fuzzy sliding mode variable structure method, the water pump speed tracking controller is designed. By guaranteeing pump rated speed running at the same time, the maximum power tracking of wind energy is completed in order to make full use of wind power. Finally, the validity of the proposed control strategy is revealed via computer simulations, which will be a foundation for more study.
文章引用：杜福银. 基于T-S模型风力辅助提水机模糊滑模变结构控制方法研究[J]. 电力与能源进展, 2016, 4(2): 42-49. http://dx.doi.org/10.12677/AEPE.2016.42006

参考文献

[1] Liu, H.M., Wu, Y.Z. and Liu, W. (2005) Wind Power Pumping Water and Wind Turbine Pumping Water Technology. Renewable Energy, No. 3, 59-61.
[2] Zheng, L.M. and Ye, Z.Q. (2001) Dynamic Analysis and Control Strategies of Stall Regulated Variable Speed Wind Turbines. Acta Energiae Solaris Sinica, 22, 351-355.
[3] 邬振武, 李永光, 吕欣欣. 户用风力发电与电网联合供电模式浅析[J]. 上海电力学院学报, 2007, 23(2): 110-112.
[4] 夏继垮, 张华强, 王志新. 离网型风光互补路灯照明系统蓄电池充电控制研究[J]. 水电能源科学, 2008, 26(6): 182-185.
[5] 查咏. 风力机与离心水泵匹配的研究[J]. 农业机械学报, 2004, 35(4): 204-206.
[6] 杜福银. 基于神经网络的风力辅助提水系统自适应 PID解耦控制[J]. 农业工程学报, 2012, 28(4): 165-168.
[7] 胡玉龙, 郑培, 刘建江. 变行程风力提水技术[J]. 可再生能源, 2007, 25(4): 76-78.
[8] 李琳, 周国雄. 基于逆模型解耦的风力提水变论域模糊控制[J]. 农业工程学报, 2013, 29(20): 46-53.
[9] 曾珂, 张乃尧, 徐文立. 线性T-S模糊系统作为通用逼近器的充分条件[J]. 自动化学报, 2001(5): 606-612.
[10] 于希宁, 程锋章, 朱丽玲, 刘利. 基于改进T-S模型的模糊辨识算法及其应用[J]. 系统仿真学报, 2007, 19(3): 505-509.
[11] Ho, D.W.C. and Niu, Y. (2007) Robust Fuzzy Design for Nonlinear Uncertain Stochastic Systems via Sliding Mode Control. IEEE Transactions on Fuzzy Systems, 15, 350-358.
http://dx.doi.org/10.1109/TFUZZ.2006.880006
[12] Liang, Y.W., Xu, S.D. Liaw, D.C. and Chen, C.C. (2008) A study of T-S Model-Based SMC Scheme with Application to Robot Control. IEEE Transactions on Industrial Electronics, 55, 3964-3971.
http://dx.doi.org/10.1109/TIE.2008.2005138
[13] 郑艳, 郑秀萍, 褚俊霞, 等. 基于T-S模型的体操机器人系统模糊变结构控制[J]. 控制与决策, 2006, 21(1): 34-37.
[14] 王耀南, 张细政, 杨民生. 永磁同步电机的T-S模型模糊变结构鲁棒控制[J]. 中国电机工程学报, 2009, 29(27): 75-82.
[15] 黄曼磊, 唐嘉亨, 郭镇明. 柴油机调速系统的数学模型[J]. 哈尔滨工程大学学报, 1997, 18(6): 20-25.