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考虑大变形的柔性风电叶片气弹性分析
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作者 王泽栋 王靛 +2 位作者 漆良文 陈严 黄志鸿 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期143-151,共9页
针对超长柔性风电叶片在传统线性(小变形)条件下发生动力学分析失效的问题,提出考虑大变形结构的柔性叶片模型并进行气动弹性分析。首先将叶片简化成非均匀悬臂梁,利用大变形Euler-Bernoulli梁模型进行离散化建模;后结合叶素动量理论,... 针对超长柔性风电叶片在传统线性(小变形)条件下发生动力学分析失效的问题,提出考虑大变形结构的柔性叶片模型并进行气动弹性分析。首先将叶片简化成非均匀悬臂梁,利用大变形Euler-Bernoulli梁模型进行离散化建模;后结合叶素动量理论,建立叶片的非线性结构动力学方程,并运用Newton-Raphson和逐步积分相结合的方式进行时域仿真。整个过程重点考虑大变形结构的刚度变化、以及柔性叶片截面扭转运动和外形变化。以DTU 10 MW风力机为算例,比较叶片在大变形和小变形结构下的动态气动特性,结果表明:动态响应中,大变形结构的刚度变化导致挥舞方向的叶尖位移明显增加,略微减小摆振方向的位移,同时叶尖扭角也会显著减小。此外,叶根面外载荷在大变形条件下会显著下降,但叶根面内载荷则会略微增加。这与传统线性条件下的气弹现象具有明显差异。该文的叶片模型能有效预测长柔叶片的动态气动特性。 展开更多
关键词 风力机 柔性叶片 大变形结构 气动弹性 截面扭转
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漂浮式风电机组无模型自适应控制 被引量:2
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作者 漆良文 石可重 +3 位作者 郭乃志 李博 张子良 徐建中 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第5期384-390,共7页
针对漂浮式风电机组叶片载荷、功率及浮式基础振动耦合问题,以尾缘襟翼偏角为输入,以叶根挥舞弯矩,电功率,浮式基础纵摇、艏摇为输出,设计无模型自适应控制系统。同时,将无模型自适应控制与漂浮式风电机组的基准主控系统通过滤波进行频... 针对漂浮式风电机组叶片载荷、功率及浮式基础振动耦合问题,以尾缘襟翼偏角为输入,以叶根挥舞弯矩,电功率,浮式基础纵摇、艏摇为输出,设计无模型自适应控制系统。同时,将无模型自适应控制与漂浮式风电机组的基准主控系统通过滤波进行频率解耦。在改进FAST的含尾缘襟翼的气弹-伺服仿真平台中进行验证,结果表明所设计的无模型自适应控制系统在不牺牲功率波动的条件下,能够降低叶片疲劳载荷和基础振动。此外,交叉小波分析结果表明,尾缘襟翼控制量的引入削弱了漂浮式风电系统固有的气弹同步相关性,减少了入流风作用在风轮上的能量。 展开更多
关键词 海上风电 风电机组 基础运动 降载 尾缘襟翼 无模型自适应控制
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风力机尾缘襟翼气动特性及减振性能研究 被引量:4
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作者 何科杉 陈严 +1 位作者 漆良文 周奇 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2021年第15期198-206,共9页
通过风洞试验研究风力机尾缘襟翼的气动特性,分析尾缘襟翼对翼型绕流的影响,得到尾缘襟翼对翼型气动参数的调节规律。尾缘襟翼具有对高频荷载敏感,响应速度快的特点,可有效补偿风力机变桨距控制的不足。设计了风力机独立变桨距与尾缘襟... 通过风洞试验研究风力机尾缘襟翼的气动特性,分析尾缘襟翼对翼型绕流的影响,得到尾缘襟翼对翼型气动参数的调节规律。尾缘襟翼具有对高频荷载敏感,响应速度快的特点,可有效补偿风力机变桨距控制的不足。设计了风力机独立变桨距与尾缘襟翼协同控制策略,独立变桨距控制环主要用于减缓低频荷载及振动,尾缘襟翼控制环主要用于减缓高频荷载及振动,并通过风力机模拟仿真分析控制策略的作用效果。研究结果表明尾缘襟翼与独立变桨距协同控制可同时减缓叶片低频和高频的荷载及振动,降载减振控制效果良好,具有较好的工程应用前景。 展开更多
关键词 风力机 尾缘襟翼 气动特性 减振性能 独立变桨距与尾缘襟翼协同控制
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风力机智能叶片气动建模与控制 被引量:1
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作者 漆良文 陈严 +3 位作者 何科杉 郑黎明 周奇 白兴之 《控制工程》 CSCD 北大核心 2019年第9期1687-1694,共8页
可通过有效控制风力机叶片的升力间接减小风力机的疲劳载荷,提高风力机的可靠性。该文建立了基于尾缘襟翼的风力机叶片试验模型静态升力控制系统仿真平台。该系统在上位机Matlab/Simulink中建立叶片试验模型静态升力的数学模型和系统控... 可通过有效控制风力机叶片的升力间接减小风力机的疲劳载荷,提高风力机的可靠性。该文建立了基于尾缘襟翼的风力机叶片试验模型静态升力控制系统仿真平台。该系统在上位机Matlab/Simulink中建立叶片试验模型静态升力的数学模型和系统控制算法,利用下位机PLC进行实时数据采集和输出,并利用用于过程控制的OPC(OLEfor Process Control,OPC)技术实现上位机和下位机的实时数据通信。结果表明:该控制系统通过主动调节尾缘襟翼的偏转角度有效地减小了周期渐变风、周期阵风、阶梯风和湍流风风况下叶片的升力波动幅度。同时,使用单神经元PID控制器能更好地弥补风扰动引起的升力波动,其控制效果优于经典PID控制器。 展开更多
关键词 智能叶片 升力控制 尾缘襟翼 单神经元PID OPC技术
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