Link tải luận văn miễn phí cho ae Kết nối
Chương 1: TỔNG QUAN VỀ NĂNG LƯỢNG GIÓ VÀ MÁY
PHÁT ĐIỆN SỨC GIÓ 14
1.1 ĐÔI NÉT VỀ LỊCH SỬ NGHIÊN CỨU VÀ PHÁT TRIỂN CỦA
MÁY PHÁT ĐIỆN SỨC GIÓ 14
1.1.1 Lịch sử phát triển của máy phát điện chạy bằng sức gió 14
1.1.2 Đặc điểm chung của máy phát điện chạy bằng sức gió 17
1.1.3 Những lợi ích khi sử dụng gió để sản xuất điện 17
1.2 NĂNG LƯỢNG GIÓ VÀ THIẾT BỊ BIẾN ĐỔI NĂNG LƯỢNG
GIÓ – TUABIN GIÓ 19
1.2.1 Tuabin gió 19
1.2.2 Máy phát điện trong tuabin gió 22
1.2.3 Gió và năng lượng trong gió 23
1.3 KẾT LUẬN CHƯƠNG 1 26
Chương 2: KHÍ ĐỘNG LỰC HỌC CỦA TUABIN GIÓ VÀ
PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU KHIỂN CÁNH GIÓ CỦA TUABIN TRỤC
ĐỨNG 28
2.1 KHÍ ĐỘNG LỰC HỌC TUABIN GIÓ 28
2.1.1 Động lực học cánh gió tuabin 28
2.1.2 Động lực học của rotor 30
2.2 PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU KHIỂN CÁNH GIÓ CỦA TUABIN
TRỤC ĐỨNG 32
2.2.1 Lý luận chung 32
2.2.2 Phương pháp xác định góc cánh điều khiển của tuabin gió
trục đứng 35
2.3 KẾT LUẬN CHƯƠNG 2 38
Chương 3: TỔNG QUAN CÁC HỆ ĐIỀU KHIỂN 39
3.1 CÁC HỆ ĐIỀU KHIỂN KINH ĐIỂN 39
3.1.1 Tổng hợp bộ điều khiển tuyến tính 39
3.1.2 Tổng hợp bộ điều khiển phi tuyến 39
3.2 LOGIC MỜ VÀ ĐIỀU KHIỂN MỜ 41
3.2.1 Khái quát về lý thuyết điều khiển mờ 41
3.2.2 Định nghĩa tập mờ 41
3.2.3 Biến mờ, hàm biến mờ, biến ngôn ngữ 43
3.2.4 Suy luận mờ và luật hợp thành 44
3.2.5 Bộ điều khiển mờ 47
3.2.6. Hệ điều khiển mờ lai (F-PID) 49
3.3 BỘ ĐIỀU KHIỂN THÍCH NGHI 51
3.3.1 Giới thiệu tổng quan 51
3.3.2. Tổng hợp điều khiển thích nghi trên cơ sở lý thuyết tối ưu
cục bộ (Phương pháp Gradient) 54
3.3.3 Tổng hợp hệ thống điều khiển thích nghi trên cơ sở ổn định
tuyệt đối 59
3.3.4. Tổng hợp hệ thống điều khiển thích nghi dùng lý thuyết
Lyapunov 61
3.3.5 Điều khiển mờ thích nghi 65
3.3.6 Phương pháp điều khiển thích nghi theo sai lệch 66
3.4 KẾT LUẬN CHƯƠNG 3 66
ChƯơng 4: THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN CÁNH GIÓ
CỦA TUABIN TRỤC ĐỨNG ĐỂ ỔN ĐỊNH TỐC ĐỘ 68
4.1 SƠ ĐỒ CẤU TRÚC HỆ THỐNG 68
4.1.1 GIỚI THIỆU SƠ ĐỒ CẤU TRÚC HỆ THỐNG 69
4.1.2 TỔNG HỢP HỆ THỐNG SỬ DỤNG CÁC BỘ ĐIỀU KHIỂN
KINH ĐIỂN 69
4.1.2.1 Tổng hợp hệ thống dùng bộ điều khiển PID kinh điển 69
4.1.2.2 Tổng hợp hệ thống dùng bộ điều khiển thích nghi kinh
điển 71
4.2 TỔNG HỢP HỆ THỐNG SỬ DỤNG BỘ ĐIỀU KHIỂN MỜ
THÍCH NGHI 73
4.2.1 KHÁI NIỆM 73
4.2.1.1 Định nghĩa 73
4.2.1.2 Phân loại 74
4.2.1.3 Các phương pháp điều khiển thích nghi mờ 74
4.2.2 TỔNG HỢP BỘ ĐIỀU KHIỂN MỜ THÍCH NGHI ỔN ĐỊNH 76
4.2.3 TỔNG HỢP BỘ ĐIỀU KHIỂN MỜ THÍCH NGHI TRÊN
CƠ SỞ LÝ THUYẾT THÍCH NGHI KINH ĐIỂN 86
4.2.3.1 Đặt vấn đề 86
4.2.3.2 Mô hình toán học của bộ điều khiển mờ 88
4.2.4 XÂY DỰNG CƠ CẤU THÍCH NGHI THEO MÔ HÌNH
MẪU CHO BỘ ĐIỀU KHIỂN MỜ 94
4.2.4.1 Hệ điều khiển thích nghi theo mô hình mẫu (MRAS)
dùng lý thuyết thích nghi kinh điển 94
4.2.4.2 Điều chỉnh thích nghi hệ số khuếch đại đầu ra bộ điều
khiển mờ 96
4.2.4.3 Sơ đồ điều khiển thích nghi mờ theo mô hình mẫu
(MRAFC) 97
4.2.4.4 Sơ đồ điều khiển thích nghi mờ kiểu truyền thẳng (FMRAFC) 98
4.2.5 THIẾT KẾ KHỐI MỜ CƠ BẢN 99
4.2.5.1 Sơ đồ khối mờ 99
4.2.5.2 Định nghĩa tập mờ 99
4.2.5.3 Xây dựng các luật điều khiển “Nếu Thì” 101
4.2.5.4 Chọn luật hợp thành 103
4.2.5.5 Giải mờ 104
4.2.6 SƠ ĐỒ MÔ PHỎNG HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN SỬ DỤNG
BỘ ĐIỀU KHIỂN MỜ THÍCH NGHI 104
KÊT LUÂN VA KIÊN NGHI 107
MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
Ngoài năng lƣợng mặt trời, năng lƣợng gió là một năng lƣợng thiên nhiên mà
loài ngƣời đang chú trọng đến cho nhu cầu năng lƣợng trên thế giới trong tƣơng lai.
Hiện nay, năng lƣợng gió đã mang đến nhiều hứa hẹn. Tuy nhiên nếu muốn đẩy
mạnh nguồn năng lƣợng này trong tƣơng lai, chúng ta cần hoàn chỉnh thêm
công nghệ cũng nhƣ làm thế nào để đạt đƣợc năng suất chuyển động năng của gió
thành điện năng cao để từ đó có thể hạ giá thành và cạnh tranh đƣợc với những
nguồn năng lƣợng khác.
Để chuyển động năng của gió thành điện năng ngƣời ta dùng máy phát điện
sử dụng tuabin gió. Trên thế giới hiện nay đang dùng 2 hệ thống máy phát sử dụng
tuabin gió đó là máy phát sử dụng tuabin gió trục ngang và tuabin gió trục đứng. Hệ
thống sử dụng tuabin gió trục ngang là hệ thống phát triển đầu tiên trên thế giới, hệ
thống này đã và đang đƣợc sử dụng rộng rãi ở nhiều nƣớc nhƣ Đức, Mỹ, Tây Ban
Nha...về cơ bản thì hệ thống đã hoàn thiện cả về cấu tạo, kết cấu cơ khí và hệ thống
điều khiển. Tuy nhiên hệ thống này cũng có một số nhƣợc điểm đó là cấu tạo, kết
cấu rất cồng kềnh; cánh quạt lắp cố định với trục quay nên không điều khiển đƣợc
công suất phát điện cho tải, nếu muốn ổn định công suất cho tải cần dùng nhiều
hệ thống máy phát điện đặt ở nhiều nơi khác nhau nối ghép với nhau để bù công
suất khi cƣờng độ gió thay đổi...
Hệ thống sử dụng tuabin gió trục đứng đang là hƣớng nghiên cứu mới hiện
nay do hệ thống này khắc phục đƣợc một số nhƣợc điểm của hệ thống trục ngang
nhƣ là kết cấu nhỏ gọn; điều khiển công suất cho tải một cách độc lập; điều khiển
góc mở của cánh gió theo hƣớng gió và theo cƣờng độ gió. Nhƣ ta đã biết nhƣợc
điểm lớn nhất của tuabin gió trục đứng là khi quay nếu các cánh gió đều mở thì một
bên có tác dụng hứng gió làm tuabin quay, bên còn lại cản gió làm giảm tốc độ quay
của tuabin. Một số nghiên cứu gần đây khắc phục nhƣợc điểm đó băng cách điều
khiển góc mở cánh gió thông qua việc thiết kế hình dáng động học của cánh gió
hay dùng phƣơng pháp che gió không cho tác động vào cánh gió
Do Drive thay đổi chính sách, nên một số link cũ yêu cầu duyệt download. các bạn chỉ cần làm theo hướng dẫn.
Password giải nén nếu cần: ket-noi.com | Bấm trực tiếp vào Link để tải:
Chương 1: TỔNG QUAN VỀ NĂNG LƯỢNG GIÓ VÀ MÁY
PHÁT ĐIỆN SỨC GIÓ 14
1.1 ĐÔI NÉT VỀ LỊCH SỬ NGHIÊN CỨU VÀ PHÁT TRIỂN CỦA
MÁY PHÁT ĐIỆN SỨC GIÓ 14
1.1.1 Lịch sử phát triển của máy phát điện chạy bằng sức gió 14
1.1.2 Đặc điểm chung của máy phát điện chạy bằng sức gió 17
1.1.3 Những lợi ích khi sử dụng gió để sản xuất điện 17
1.2 NĂNG LƯỢNG GIÓ VÀ THIẾT BỊ BIẾN ĐỔI NĂNG LƯỢNG
GIÓ – TUABIN GIÓ 19
1.2.1 Tuabin gió 19
1.2.2 Máy phát điện trong tuabin gió 22
1.2.3 Gió và năng lượng trong gió 23
1.3 KẾT LUẬN CHƯƠNG 1 26
Chương 2: KHÍ ĐỘNG LỰC HỌC CỦA TUABIN GIÓ VÀ
PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU KHIỂN CÁNH GIÓ CỦA TUABIN TRỤC
ĐỨNG 28
2.1 KHÍ ĐỘNG LỰC HỌC TUABIN GIÓ 28
2.1.1 Động lực học cánh gió tuabin 28
2.1.2 Động lực học của rotor 30
2.2 PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU KHIỂN CÁNH GIÓ CỦA TUABIN
TRỤC ĐỨNG 32
2.2.1 Lý luận chung 32
2.2.2 Phương pháp xác định góc cánh điều khiển của tuabin gió
trục đứng 35
2.3 KẾT LUẬN CHƯƠNG 2 38
Chương 3: TỔNG QUAN CÁC HỆ ĐIỀU KHIỂN 39
3.1 CÁC HỆ ĐIỀU KHIỂN KINH ĐIỂN 39
3.1.1 Tổng hợp bộ điều khiển tuyến tính 39
3.1.2 Tổng hợp bộ điều khiển phi tuyến 39
3.2 LOGIC MỜ VÀ ĐIỀU KHIỂN MỜ 41
3.2.1 Khái quát về lý thuyết điều khiển mờ 41
3.2.2 Định nghĩa tập mờ 41
3.2.3 Biến mờ, hàm biến mờ, biến ngôn ngữ 43
3.2.4 Suy luận mờ và luật hợp thành 44
3.2.5 Bộ điều khiển mờ 47
3.2.6. Hệ điều khiển mờ lai (F-PID) 49
3.3 BỘ ĐIỀU KHIỂN THÍCH NGHI 51
3.3.1 Giới thiệu tổng quan 51
3.3.2. Tổng hợp điều khiển thích nghi trên cơ sở lý thuyết tối ưu
cục bộ (Phương pháp Gradient) 54
3.3.3 Tổng hợp hệ thống điều khiển thích nghi trên cơ sở ổn định
tuyệt đối 59
3.3.4. Tổng hợp hệ thống điều khiển thích nghi dùng lý thuyết
Lyapunov 61
3.3.5 Điều khiển mờ thích nghi 65
3.3.6 Phương pháp điều khiển thích nghi theo sai lệch 66
3.4 KẾT LUẬN CHƯƠNG 3 66
ChƯơng 4: THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN CÁNH GIÓ
CỦA TUABIN TRỤC ĐỨNG ĐỂ ỔN ĐỊNH TỐC ĐỘ 68
4.1 SƠ ĐỒ CẤU TRÚC HỆ THỐNG 68
4.1.1 GIỚI THIỆU SƠ ĐỒ CẤU TRÚC HỆ THỐNG 69
4.1.2 TỔNG HỢP HỆ THỐNG SỬ DỤNG CÁC BỘ ĐIỀU KHIỂN
KINH ĐIỂN 69
4.1.2.1 Tổng hợp hệ thống dùng bộ điều khiển PID kinh điển 69
4.1.2.2 Tổng hợp hệ thống dùng bộ điều khiển thích nghi kinh
điển 71
4.2 TỔNG HỢP HỆ THỐNG SỬ DỤNG BỘ ĐIỀU KHIỂN MỜ
THÍCH NGHI 73
4.2.1 KHÁI NIỆM 73
4.2.1.1 Định nghĩa 73
4.2.1.2 Phân loại 74
4.2.1.3 Các phương pháp điều khiển thích nghi mờ 74
4.2.2 TỔNG HỢP BỘ ĐIỀU KHIỂN MỜ THÍCH NGHI ỔN ĐỊNH 76
4.2.3 TỔNG HỢP BỘ ĐIỀU KHIỂN MỜ THÍCH NGHI TRÊN
CƠ SỞ LÝ THUYẾT THÍCH NGHI KINH ĐIỂN 86
4.2.3.1 Đặt vấn đề 86
4.2.3.2 Mô hình toán học của bộ điều khiển mờ 88
4.2.4 XÂY DỰNG CƠ CẤU THÍCH NGHI THEO MÔ HÌNH
MẪU CHO BỘ ĐIỀU KHIỂN MỜ 94
4.2.4.1 Hệ điều khiển thích nghi theo mô hình mẫu (MRAS)
dùng lý thuyết thích nghi kinh điển 94
4.2.4.2 Điều chỉnh thích nghi hệ số khuếch đại đầu ra bộ điều
khiển mờ 96
4.2.4.3 Sơ đồ điều khiển thích nghi mờ theo mô hình mẫu
(MRAFC) 97
4.2.4.4 Sơ đồ điều khiển thích nghi mờ kiểu truyền thẳng (FMRAFC) 98
4.2.5 THIẾT KẾ KHỐI MỜ CƠ BẢN 99
4.2.5.1 Sơ đồ khối mờ 99
4.2.5.2 Định nghĩa tập mờ 99
4.2.5.3 Xây dựng các luật điều khiển “Nếu Thì” 101
4.2.5.4 Chọn luật hợp thành 103
4.2.5.5 Giải mờ 104
4.2.6 SƠ ĐỒ MÔ PHỎNG HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN SỬ DỤNG
BỘ ĐIỀU KHIỂN MỜ THÍCH NGHI 104
KÊT LUÂN VA KIÊN NGHI 107
MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
Ngoài năng lƣợng mặt trời, năng lƣợng gió là một năng lƣợng thiên nhiên mà
loài ngƣời đang chú trọng đến cho nhu cầu năng lƣợng trên thế giới trong tƣơng lai.
Hiện nay, năng lƣợng gió đã mang đến nhiều hứa hẹn. Tuy nhiên nếu muốn đẩy
mạnh nguồn năng lƣợng này trong tƣơng lai, chúng ta cần hoàn chỉnh thêm
công nghệ cũng nhƣ làm thế nào để đạt đƣợc năng suất chuyển động năng của gió
thành điện năng cao để từ đó có thể hạ giá thành và cạnh tranh đƣợc với những
nguồn năng lƣợng khác.
Để chuyển động năng của gió thành điện năng ngƣời ta dùng máy phát điện
sử dụng tuabin gió. Trên thế giới hiện nay đang dùng 2 hệ thống máy phát sử dụng
tuabin gió đó là máy phát sử dụng tuabin gió trục ngang và tuabin gió trục đứng. Hệ
thống sử dụng tuabin gió trục ngang là hệ thống phát triển đầu tiên trên thế giới, hệ
thống này đã và đang đƣợc sử dụng rộng rãi ở nhiều nƣớc nhƣ Đức, Mỹ, Tây Ban
Nha...về cơ bản thì hệ thống đã hoàn thiện cả về cấu tạo, kết cấu cơ khí và hệ thống
điều khiển. Tuy nhiên hệ thống này cũng có một số nhƣợc điểm đó là cấu tạo, kết
cấu rất cồng kềnh; cánh quạt lắp cố định với trục quay nên không điều khiển đƣợc
công suất phát điện cho tải, nếu muốn ổn định công suất cho tải cần dùng nhiều
hệ thống máy phát điện đặt ở nhiều nơi khác nhau nối ghép với nhau để bù công
suất khi cƣờng độ gió thay đổi...
Hệ thống sử dụng tuabin gió trục đứng đang là hƣớng nghiên cứu mới hiện
nay do hệ thống này khắc phục đƣợc một số nhƣợc điểm của hệ thống trục ngang
nhƣ là kết cấu nhỏ gọn; điều khiển công suất cho tải một cách độc lập; điều khiển
góc mở của cánh gió theo hƣớng gió và theo cƣờng độ gió. Nhƣ ta đã biết nhƣợc
điểm lớn nhất của tuabin gió trục đứng là khi quay nếu các cánh gió đều mở thì một
bên có tác dụng hứng gió làm tuabin quay, bên còn lại cản gió làm giảm tốc độ quay
của tuabin. Một số nghiên cứu gần đây khắc phục nhƣợc điểm đó băng cách điều
khiển góc mở cánh gió thông qua việc thiết kế hình dáng động học của cánh gió
hay dùng phƣơng pháp che gió không cho tác động vào cánh gió
Do Drive thay đổi chính sách, nên một số link cũ yêu cầu duyệt download. các bạn chỉ cần làm theo hướng dẫn.
Password giải nén nếu cần: ket-noi.com | Bấm trực tiếp vào Link để tải:
You must be registered for see links