| 摘要 | 第4-6页 |
| ABSTRACT | 第6-8页 |
| 主要符号表 | 第23-24页 |
| 1 绪论 | 第24-52页 |
| 1.1 研究背景与意义 | 第24-35页 |
| 1.1.1 研究背景 | 第24-33页 |
| 1.1.2 研究目的和意义 | 第33-35页 |
| 1.2 国内外相关研究进展 | 第35-49页 |
| 1.2.1 大型风机结构动力反应分析研究现状 | 第35-38页 |
| 1.2.2 大型风机振动控制研究现状 | 第38-43页 |
| 1.2.3 大型风机在风与地震联合作用下的易损性研究现状 | 第43-46页 |
| 1.2.4 采用机电控制方法降低大型风机结构反应的研究现状 | 第46-49页 |
| 1.3 本文主要研究思路与内容 | 第49-52页 |
| 2 机电控制对风机结构的动力反应和疲劳荷载影响研究 | 第52-89页 |
| 2.1 引言 | 第52-53页 |
| 2.2 NREL 5 MW风机模型 | 第53-59页 |
| 2.2.1 风机模型参数 | 第53-56页 |
| 2.2.2 风力发电系统模态分析 | 第56-59页 |
| 2.3 机电控制系统特性 | 第59-66页 |
| 2.3.1 转矩控制 | 第59-60页 |
| 2.3.2 桨距角控制 | 第60-62页 |
| 2.3.3 桨距角敏感特性分析 | 第62-64页 |
| 2.3.4 控制测量滤波器 | 第64-66页 |
| 2.3.5 坎贝尔图 | 第66页 |
| 2.4 联合仿真控制 | 第66-71页 |
| 2.4.1 联合仿真SIMULINK模型 | 第67-69页 |
| 2.4.2 风荷载时程模拟 | 第69页 |
| 2.4.3 仿真结果验证 | 第69-71页 |
| 2.5 机电控制对风机结构动力反应影响分析 | 第71-80页 |
| 2.5.1 对比分析流程图 | 第72-73页 |
| 2.5.2 风轮转速和叶片桨距角时程分析结果 | 第73-75页 |
| 2.5.3 对结构反应均值的影响 | 第75-77页 |
| 2.5.4 对结构反应最大值的影响 | 第77-80页 |
| 2.6 机电控制对风机结构疲劳影响分析 | 第80-88页 |
| 2.6.1 疲劳荷载分析理论 | 第80-81页 |
| 2.6.2 对损伤等效荷载影响 | 第81-88页 |
| 2.7 本章小结 | 第88-89页 |
| 3 大型风电机组变桨距ABC-PID控制方法研究 | 第89-104页 |
| 3.1 引言 | 第89-90页 |
| 3.2 人工蜂群算法原理 | 第90-94页 |
| 3.2.1 蜜蜂采蜜机理 | 第91-92页 |
| 3.2.2 人工蜂群算法描述 | 第92-93页 |
| 3.2.3 ABC算法流程 | 第93-94页 |
| 3.3 ABC-PID控制器设计 | 第94-97页 |
| 3.3.1 建立风力发电机组模型 | 第94-95页 |
| 3.3.2 ABC-PID控制器 | 第95-96页 |
| 3.3.3 ABC-PID计算流程 | 第96-97页 |
| 3.4 MATLAB/SIMULINK联合仿真 | 第97-98页 |
| 3.5 仿真结果分析 | 第98-102页 |
| 3.6 疲劳荷载分析 | 第102-103页 |
| 3.7 本章小节 | 第103-104页 |
| 4 风与地震联合作用下风机结构地震易损性分析 | 第104-143页 |
| 4.1 引言 | 第104-105页 |
| 4.2 计算模型描述 | 第105-111页 |
| 4.2.1 FAST地震动模型 | 第106-107页 |
| 4.2.2 算例模型 | 第107-110页 |
| 4.2.3 FAST风荷载模型 | 第110-111页 |
| 4.3 地震易损性方法 | 第111-112页 |
| 4.3.1 地震易损性方程 | 第111页 |
| 4.3.2 MSA易损性方程参数估计 | 第111-112页 |
| 4.4 风荷载与地震荷载 | 第112-115页 |
| 4.4.1 风荷载模拟 | 第112-113页 |
| 4.4.2 地震波选取与处理 | 第113-115页 |
| 4.5 极限状态指标 | 第115-117页 |
| 4.6 风与地震联合作用下的易损性分析 | 第117-141页 |
| 4.6.1 地震波数量敏感性分析 | 第117-125页 |
| 4.6.2 正常运行与停机状态下易损性对比分析 | 第125-135页 |
| 4.6.3 机电控制对风与地震联合作用下的易损性影响分析 | 第135-141页 |
| 4.7 本章小结 | 第141-143页 |
| 5 风与地震联合作用下的自适应模糊变桨距控制方法研究 | 第143-160页 |
| 5.1 引言 | 第143-144页 |
| 5.2 模糊控制与变桨距控制结合 | 第144-148页 |
| 5.2.1 S函数编译 | 第144-145页 |
| 5.2.2 设计模糊控制系统 | 第145-147页 |
| 5.2.3 设计控制系统 | 第147-148页 |
| 5.3 比例因子确定 | 第148-152页 |
| 5.3.1 比例因子对控制效果的影响 | 第148-150页 |
| 5.3.2 自适应比例因子 | 第150-151页 |
| 5.3.3 参数因子E0的确定 | 第151-152页 |
| 5.4 自适应模糊控制系统 | 第152-153页 |
| 5.4.1 SFP控制系统模型 | 第152页 |
| 5.4.2 参数因子E0与地震动反应的关系 | 第152-153页 |
| 5.5 控制结果分析 | 第153-157页 |
| 5.6 易损性分析 | 第157-159页 |
| 5.7 本章小结 | 第159-160页 |
| 6 极端荷载下风机叶片振动的智能控制器及方法研究 | 第160-189页 |
| 6.1 引言 | 第160-161页 |
| 6.2 风机叶片振动控制的磁流变阻尼器设计 | 第161-168页 |
| 6.2.1 风力发电机模型 | 第161-164页 |
| 6.2.2 定位钢架设计 | 第164-166页 |
| 6.2.3 MR阻尼器的动力学模型 | 第166-168页 |
| 6.3 半主动模糊智能控制算法 | 第168-170页 |
| 6.3.1 模糊控制规则选取 | 第169-170页 |
| 6.3.2 隶属函数 | 第170页 |
| 6.3.3 模糊控制规则曲面 | 第170页 |
| 6.4 极端风速时程数值模拟 | 第170-172页 |
| 6.5 空气动力荷载分析 | 第172-175页 |
| 6.5.1 叶片的空气动力荷载 | 第172-174页 |
| 6.5.2 塔架的空气动力荷载 | 第174-175页 |
| 6.6 振动控制模型 | 第175-177页 |
| 6.6.1 风机有限元模型 | 第175-176页 |
| 6.6.2 控制系统模型 | 第176-177页 |
| 6.7 极端荷载下风机叶片振动控制效果 | 第177-188页 |
| 6.7.1 控制效果研究 | 第177-179页 |
| 6.7.2 控制器数量影响研究 | 第179-182页 |
| 6.7.3 控制器位置影响研究 | 第182-184页 |
| 6.7.4 控制器数量和位置联合影响研究 | 第184-185页 |
| 6.7.5 风向偏转90°控制效果研究 | 第185-187页 |
| 6.7.6 仿真结果分析 | 第187-188页 |
| 6.8 本章小结 | 第188-189页 |
| 7 结论与展望 | 第189-193页 |
| 7.1 结论 | 第189-190页 |
| 7.2 创新点 | 第190-191页 |
| 7.3 展望 | 第191-193页 |
| 参考文献 | 第193-204页 |
| 攻读博士学位期间科研项目及科研成果 | 第204-206页 |
| 致谢 | 第206-207页 |
| 作者简介 | 第207页 |
