ПРИКАСПИЙСКИЙ ЖУРНАЛ
УПРАВЛЕНИЕ И ВЫСОКИЕ ТЕХНОЛОГИИ
Особенности электромеханического управления комплексной силовой энергетической установкой с ветроэнергетическими установками вихревого типа
 |
Читать | Костюков Владимир Александрович, Медведев Михаил Юрьевич, Полуянович Николай Константинович Особенности электромеханического управления комплексной силовой энергетической установкой с ветроэнергетическими установками вихревого типа // Прикаспийский журнал: управление и высокие технологии. — 2019. — №2. — Стр. 207-214. |
Костюков Владимир Александрович - кандидат технических наук, доцент, Южный федеральный университет, wkost-einheit@yandex.ru
Медведев Михаил Юрьевич - доктор технических наук, профессор, Южный федеральный университет, medvmihal@sfedu.ru
Полуянович Николай Константинович - кандидат технических наук, доцент, Южный федеральный университет, nik1-58@mail.ru
Рассматриваются возможности стабилизации частоты вращения ротора вертикально-осевой ветроэнергетической установки, которая может входить в качестве элемента в комплексную силовую энергетическую установку для дополнительного и аварийного электропитания надводных робототехнических комплексов. С этой целью в работе предлагается использовать метод стабилизации угловой скорости путем управления положением подвижного элемента конструкции рассматриваемой установки. Получен соответствующий закон регулирования угловой скорости вращения ротора. Проведено моделирование уравнений системы стабилизации частоты вращения ротора при апериодическом ветровом возмущении. Показано, что построенный регулятор способен эффективно парировать влияние ветровых возмущений. Синтезирован регулятор, позволяющий осуществлять стабилизацию частоты вращения ротора ветроэнергетической установки вихревого типа с использованием изменяемых элементов геометрии ветроэнергетической установки. Регулятор способен поддерживать значение угловой скорости ротора при ветровых возмущениях с амплитудой апериодической составляющей не более 2,5 м/с при длительности переходного процесса не более 6 секунд. Это достигается при значительном динамическом диапазоне изменения управляющей величины . Использование данного способа регулирования скорости ротора ветроэнергетической установки позволит значительно повысить адаптивность системы управления в отношении её выходных характеристик; существенно расширить динамический диапазон регулирования момента на роторе ветроэнергетической установки, а также повысить робастность указанных характеристик к внешним ветровым и внутренним конструкционным параметрическим возмущениям.
Ключевые слова: вихревая ветроэнергетическая установка, аэродинамический момент, ротор, изменяемые элементы геометрии, ветровые возмущения, стабилизация, частота вращения ротора, vortex wind power installation, aerodynamic moment, rotor, variable geometry elements, wind