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申请/专利权人：重庆大学;新疆金风科技股份有限公司

摘要：本发明基于预设时间控制的半潜式海上风电机组控制方法，其包括步骤：1建立半潜式海上风电机组的统一变桨控制系统模型；2建立半潜式海上风电机组的独立变桨模型；3引入预设时间边界函数ρt以调节预设时间T和追踪精度ε；4对追踪误差求导得到误差动态模型；5设计预设时间控制器为6用设计的控制器u去控制叶片桨距角。本发明基于预设时间控制的半潜式海上风电机组控制方法，其解决了系统在强非线性、外部扰动以及强耦合的情况下快速有效实现功率调节和降低载荷的技术问题，而且大大减少了控制器的调节工作量。

主权项：1.一种基于预设时间控制的半潜式海上风电机组控制方法，其特征在于：包括以下步骤：1建立半潜式海上风电机组的统一变桨控制系统模型如下： yc＝ω式中fcxc为未知有界非线性函数，gc为未知增益函数，xc＝[q1,ω]T，q1为半潜式海上风电机组的平台纵摇角，q1和ω为统一变桨控制系统的状态量；uc为统一变桨控制系统的输入，uc＝βcol，βcol为统一桨距角；ω为风电机组的转子转速；2选取风电机组的三个叶片的弯曲角度δ作为状态量，即xI＝[δ1,δ2,δ3]T；选取三个独立的叶片桨距角为控制器输入量，即选取输出为相应的叶根载荷，即yI＝[My1,My2,My3]T；对风电机组的状态量做科尔曼变换：xIc＝TxI2式中，xIc＝[qtilt,qyaw]，qtilt叶片弯曲方向的倾斜分量，qyaw是叶片弯曲方向的偏航分量，T为科尔曼变换矩阵： 其中，ψ为叶片方位角；建立半潜式海上风电机组的独立变桨模型如下： 其中，fIcxIc是未知有界非线性函数，gIcxIc是未知增益函数，uIc＝[βyaw,βtilt]T为控制输入，βtilt为桨距角的偏航分量,βyaw为桨距角的俯仰分量；yIo是系统的输出，Mtilt为半潜式海上风电机组的俯仰力矩,Myaw为半潜式海上风电机组的偏航力矩，hIcxIc是关于倾斜分量和偏航分量的未知非线性函数，lIcxIc是未知增益函数；实际的三个叶片桨距角通过科尔曼逆变换得到： 3引入如下预设时间边界函数ρt以调节预设时间T和追踪精度ε： 4给出统一变桨转子转速的期望信号ωd1如下：ωd1＝ωr-σq17式中，σ为正常数，ωr为额定转速，q1为平台纵摇角；追踪误差向量为： 式中yd为变桨系统的期望输出向量，yd＝[ωr-σq100]T；y为实际输出向量，y＝[yc,yIo]T＝[ωMtiltMyaw]T；e1、e2和e3分别为误差信号，故对追踪误差求导得到误差动态模型： 其中： 5对误差信号e进行如下误差转换： 其中[ρ1,ρ2,ρ3]T满足式子6，且它们之间仅常数参数取值不同；控制输入定义为：u＝[βcol,βyaw,βtilt]T＝[u1,u2,u3]T12设计预设时间控制器为： 式中控制增益ki为正常数，并有 6用设计的控制器u去控制叶片桨距角。

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