| 摘要 | 第4-6页 |
| Abstract | 第6-7页 |
| 注释表 | 第18-21页 |
| 缩略词 | 第21-22页 |
| 第一章 绪论 | 第22-44页 |
| 1.1 课题研究的背景 | 第22-25页 |
| 1.1.1 风力发电机组的实验技术 | 第22-24页 |
| 1.1.2 构建风力机模拟系统的意义 | 第24-25页 |
| 1.2 风力机类型及模拟系统的组成 | 第25-27页 |
| 1.2.1 风力机的类型 | 第25-26页 |
| 1.2.2 风力机模拟系统组成 | 第26-27页 |
| 1.3 模拟对象的建模方法研究 | 第27-33页 |
| 1.3.1 自然风建模的研究 | 第27-29页 |
| 1.3.2 风力机建模的研究 | 第29-31页 |
| 1.3.3 传动链建模的研究 | 第31-33页 |
| 1.4 风力机模拟策略的研究 | 第33-37页 |
| 1.4.1 稳态特性模拟策略的研究 | 第33-35页 |
| 1.4.2 动态特性模拟策略的研究 | 第35-37页 |
| 1.5 风力机模拟系统中的电动机选择 | 第37-39页 |
| 1.6 无刷直流电机模拟风力机的相关技术研究 | 第39-41页 |
| 1.6.1 无刷直流电机转矩控制技术研究 | 第39-41页 |
| 1.6.2 无刷直流电机转矩观测技术研究 | 第41页 |
| 1.7 本文研究的意义和主要研究内容 | 第41-44页 |
| 第二章 模拟对象的数学模型与建模研究 | 第44-65页 |
| 2.1 引言 | 第44页 |
| 2.2 风速模型 | 第44-47页 |
| 2.2.1 风速的功率谱密度函数 | 第44-45页 |
| 2.2.2 湍流风速的自回归模型 | 第45-47页 |
| 2.3 风力机模型 | 第47-50页 |
| 2.3.1 风力机的空气动力学特性 | 第47-48页 |
| 2.3.2 风能利用系数的函数拟合 | 第48-50页 |
| 2.4 传动机构模型 | 第50-56页 |
| 2.4.1 传动机构的等效质量块模型 | 第50-52页 |
| 2.4.2 刚性与柔性传动的仿真比较 | 第52-56页 |
| 2.5 大功率风力机的缩比模型 | 第56-61页 |
| 2.5.1 气动参数缩比 | 第56-58页 |
| 2.5.2 机械参数缩比 | 第58-59页 |
| 2.5.3 缩比模型的仿真比较 | 第59-61页 |
| 2.6 风力机的运行稳定性分析 | 第61-63页 |
| 2.7 本章小结 | 第63-65页 |
| 第三章 无刷直流电机模拟风力机稳态特性的控制策略研究 | 第65-97页 |
| 3.1 引言 | 第65页 |
| 3.2 风力机稳态特性模拟原理 | 第65-68页 |
| 3.2.1 传统风力机稳态特性模拟策略分析 | 第65-66页 |
| 3.2.2 风力机稳态特性模拟策略改进 | 第66-68页 |
| 3.3 无刷直流电机自适应转矩观测 | 第68-77页 |
| 3.3.1 非理想反电动势无刷直流电机电磁转矩分析 | 第68-70页 |
| 3.3.2 反电动势滑模观测器设计 | 第70-73页 |
| 3.3.3 定子参数偏差的影响分析 | 第73-74页 |
| 3.3.4 新型自适应滑模观测器设计 | 第74-77页 |
| 3.4 无刷直流电机转矩闭环控制策略 | 第77-81页 |
| 3.4.1 两相导通区间的转矩闭环控制 | 第77-78页 |
| 3.4.2 三相导通区间的转矩闭环控制 | 第78-80页 |
| 3.4.3 占空比计算公式中的反电动势变换 | 第80-81页 |
| 3.5 仿真研究与实验验证 | 第81-96页 |
| 3.5.1 转矩自适应观测器的仿真与实验验证 | 第82-90页 |
| 3.5.2 转矩闭环控制策略的仿真与实验验证 | 第90-93页 |
| 3.5.3 风力机稳态特性模拟的仿真与实验验证 | 第93-96页 |
| 3.6 本章小结 | 第96-97页 |
| 第四章 基于加速度反馈的风力机动态特性模拟研究 | 第97-133页 |
| 4.1 引言 | 第97页 |
| 4.2 加速度反馈实现风力机动态特性模拟的原理 | 第97-98页 |
| 4.3 加速度获取方法研究 | 第98-108页 |
| 4.3.1 由霍尔传感器计算加速度的问题 | 第98-100页 |
| 4.3.2 基于反电动势的加速度估计研究 | 第100-104页 |
| 4.3.3 加速度估计的仿真与实验验证 | 第104-108页 |
| 4.4 加速度反馈动态模拟策略的稳定性分析 | 第108-115页 |
| 4.4.1 离散化控制带来的问题简述 | 第108-109页 |
| 4.4.2 风力机模拟系统离散化传递函数 | 第109-112页 |
| 4.4.3 加速度滤波对稳定性的影响分析 | 第112-115页 |
| 4.5 加速度反馈动态模拟策略的准确性分析 | 第115-122页 |
| 4.5.1 离散化控制的影响分析 | 第116-117页 |
| 4.5.2 加速度滤波的影响分析 | 第117-119页 |
| 4.5.3 两因素共同作用时的准确性分析 | 第119-122页 |
| 4.6 仿真研究与实验验证 | 第122-132页 |
| 4.7 本章小结 | 第132-133页 |
| 第五章 基于负载转矩观测的风力机动态特性模拟研究 | 第133-163页 |
| 5.1 引言 | 第133页 |
| 5.2 负载转矩反馈实现风力机动态模拟的原理 | 第133-134页 |
| 5.3 负载转矩获取方法研究 | 第134-136页 |
| 5.3.1 滑模观测器的设计 | 第134-136页 |
| 5.3.2 滑模观测器的等效滤波效果分析 | 第136页 |
| 5.4 参数偏差对模拟效果的影响分析 | 第136-138页 |
| 5.5 模拟系统机械参数辨识 | 第138-140页 |
| 5.5.1 摩擦系数的辨识 | 第138-139页 |
| 5.5.2 转动惯量的辨识 | 第139-140页 |
| 5.6 基于负载转矩观测的模拟系统稳定性分析 | 第140-143页 |
| 5.7 负载转矩观测实现风力机模拟的准确性分析 | 第143-149页 |
| 5.7.1 离散化控制对模拟准确性的影响 | 第143-144页 |
| 5.7.2 负载转矩滤波对模拟准确性的影响 | 第144-147页 |
| 5.7.3 综合考虑离散化与滤波时的准确性分析 | 第147-149页 |
| 5.8 仿真研究与实验验证 | 第149-162页 |
| 5.8.1 负载转矩观测的仿真与实验验证 | 第149-154页 |
| 5.8.2 负载转矩观测风力机模拟策略的仿真与实验验证 | 第154-162页 |
| 5.9 本章小结 | 第162-163页 |
| 第六章 风力机模拟系统的软硬件设计 | 第163-174页 |
| 6.1 引言 | 第163页 |
| 6.2 风力机模拟系统的构成 | 第163-164页 |
| 6.3 风力机模拟系统控制电路的硬件设计 | 第164-170页 |
| 6.3.1 RT-LAB及其接口电路 | 第164-166页 |
| 6.3.2 主功率及其驱动电路 | 第166-167页 |
| 6.3.3 采样与调理电路 | 第167-169页 |
| 6.3.4 保护与锁存电路 | 第169-170页 |
| 6.4 风力机模拟系统的软件设计 | 第170-173页 |
| 6.4.1 模拟系统的实时控制模型 | 第170-172页 |
| 6.4.2 基于TestDrive与Lab VIEW的人机界面 | 第172-173页 |
| 6.5 本章小结 | 第173-174页 |
| 第七章 全文总结与展望 | 第174-176页 |
| 7.1 本文的主要工作与创新点 | 第174-175页 |
| 7.2 需进一步研究的工作 | 第175-176页 |
| 参考文献 | 第176-189页 |
| 致谢 | 第189-190页 |
| 在学期间的研究成果及发表的学术论文 | 第190-192页 |
| 附录A | 第192-193页 |
| 附录B | 第193页 |
