| 摘要 | 第5-7页 |
| Abstract | 第7-9页 |
| 第一章 绪论 | 第20-35页 |
| 1.1 研究的背景及意义 | 第20-24页 |
| 1.1.1 国内外风力发电发展现状 | 第20-22页 |
| 1.1.2 风力发电技术发展趋势 | 第22-24页 |
| 1.2 永磁风力发电系统技术特点及运行特性 | 第24-29页 |
| 1.2.1 永磁风力发电系统驱动结构 | 第24-25页 |
| 1.2.2 永磁风力发电系统功率变换器拓扑结构 | 第25-28页 |
| 1.2.3 永磁风力发电系统运行特性分析 | 第28-29页 |
| 1.3 风力发电最大功率跟踪控制策略的国内外研究现状 | 第29-32页 |
| 1.3.1 扰动观测控制策略 | 第29-30页 |
| 1.3.2 功率反馈控制策略 | 第30页 |
| 1.3.3 叶尖速比控制策略 | 第30-31页 |
| 1.3.4 最优关系控制策略 | 第31-32页 |
| 1.4 本文的贡献 | 第32-33页 |
| 1.5 研究内容和章节安排 | 第33-35页 |
| 第二章 永磁同步风力发电系统建模及其稳定性分析 | 第35-47页 |
| 2.1 永磁同步风力发电系统建模 | 第35-40页 |
| 2.1.1 风力机的小信号数学建模 | 第35-37页 |
| 2.1.2 发电机的数学建模 | 第37-38页 |
| 2.1.3 DC/DC升压变换器的状态方程建模 | 第38-39页 |
| 2.1.4 风力发电系统的阻抗分析 | 第39-40页 |
| 2.2 永磁同步风力发电系统机械及电气特性分析 | 第40-42页 |
| 2.2.1 风机转速与母线电压的关系 | 第40-41页 |
| 2.2.2 占空比与电感电流的关系 | 第41-42页 |
| 2.3 永磁同步风力发电系统最大功率跟踪状态的稳定性分析 | 第42-46页 |
| 2.3.1 风力机的最大功率跟踪曲线及其动态稳定性分析 | 第42-44页 |
| 2.3.2 DC/DC变换器电感电流暂态稳定性分析 | 第44-46页 |
| 2.4 本章小结 | 第46-47页 |
| 第三章 基于电压斜率检测的最大功率跟踪策略研究 | 第47-69页 |
| 3.1 风能转换系统模型及其控制策略 | 第47-48页 |
| 3.2 扰动观测原理 | 第48-53页 |
| 3.2.1 爬山搜索算法 | 第48-50页 |
| 3.2.2 占空比扰动算法 | 第50-53页 |
| 3.3 母线电压斜率检测原理 | 第53-54页 |
| 3.4 基于小信号分析的最优转矩控制器设计 | 第54-55页 |
| 3.5 发电机失速机理的分析与解决方法 | 第55-56页 |
| 3.6 基于母线斜率检测的扰动观测器的设计 | 第56-59页 |
| 3.7 扰动观测器的稳定性证明 | 第59-60页 |
| 3.8 仿真算例 | 第60-68页 |
| 3.8.1 仿真模型和参数 | 第60-61页 |
| 3.8.2 仿真分析 | 第61-68页 |
| 3.9 本章小结 | 第68-69页 |
| 第四章 鲁棒型扰动观测控制器在最大功率跟踪控制中的研究 | 第69-122页 |
| 4.1 风能转换系统模型及其控制策略 | 第69-70页 |
| 4.2 常见的最大功率点跟踪策略分析 | 第70-73页 |
| 4.2.1 最大功率跟踪原理 | 第70-71页 |
| 4.2.2 叶尖速比法 | 第71页 |
| 4.2.3 功率信号反馈法 | 第71-73页 |
| 4.3 传统最大功率跟踪曲线的分析 | 第73页 |
| 4.4 最优功率常数曲线的分析 | 第73-77页 |
| 4.5 风力发电系统操作点线性化分析 | 第77页 |
| 4.6 机械功率系数观测器设计 | 第77-78页 |
| 4.7 基于扰动观测和滑模理论的控制器设计 | 第78-82页 |
| 4.7.1 滑模控制理论的简介 | 第78-79页 |
| 4.7.2 MPPT控制器和转速控制器的设计 | 第79-81页 |
| 4.7.3 POR控制结构与传统PI控制结构之间的比较 | 第81-82页 |
| 4.8 转速控制器的可收敛性和稳定性证明 | 第82-85页 |
| 4.8.1 转速控制器的可收敛性证明 | 第82-84页 |
| 4.8.2 转速控制器的小信号分析及其稳定性证明 | 第84-85页 |
| 4.9 仿真分析 | 第85-106页 |
| 4.9.1 仿真中使用的对比算法介绍 | 第85-89页 |
| 4.9.2 风力发电系统仿真建模 | 第89-91页 |
| 4.9.3 风能转换系统仿真模型参数 | 第91页 |
| 4.9.4 POR-MPPT控制策略的阶跃响应 | 第91-95页 |
| 4.9.5 POR-MPPT、HCS、IHCS三种控制策略的暂态性能比较 | 第95-98页 |
| 4.9.6 模型参数不确定验证 | 第98-102页 |
| 4.9.7 POR-MPPT、HCS、IHCS和PI四种控制策略在随机风速下的最大风能的跟踪对比 | 第102-106页 |
| 4.10 实验分析 | 第106-121页 |
| 4.10.1 实验系统简介 | 第106-109页 |
| 4.10.2 实验原理拓扑 | 第109-110页 |
| 4.10.3 风能转换系统实验参数 | 第110页 |
| 4.10.4 实验系统的软件程序流程图 | 第110-112页 |
| 4.10.5 模拟风力机的系统验证 | 第112-114页 |
| 4.10.6 基于POR-MPPT控制策略的MPPT的实验验证 | 第114-121页 |
| 4.11 本章小结 | 第121-122页 |
| 第五章 分数阶滑模控制器在最大功率跟踪控制中的研究 | 第122-143页 |
| 5.1 风能转换系统模型及其控制策略 | 第123页 |
| 5.2 基于电压 ? 转速关系表的最大功率跟踪方法 | 第123-124页 |
| 5.3 分数阶控制理论简介 | 第124-126页 |
| 5.3.1 分数阶系统常用函数 | 第124-125页 |
| 5.3.2 分数阶微积分定义 | 第125-126页 |
| 5.3.3 分数阶微积分的拉普拉斯变换 | 第126页 |
| 5.4 分数阶理论的数值实现方式 | 第126-128页 |
| 5.4.1 Oustaloup递推滤波器算法 | 第127-128页 |
| 5.4.2 分数阶控制器的数字化实现的思路 | 第128页 |
| 5.5 分数阶滑模控制器在风能转换系统中的应用分析 | 第128-131页 |
| 5.5.1 DC/DC变换器的数学建模 | 第128-129页 |
| 5.5.2 分数阶滑模控制器的设计 | 第129-131页 |
| 5.6 分数阶滑模控制器的稳定性证明 | 第131-132页 |
| 5.7 考虑齿轮间隙角非线性的传动链两质量模块建模 | 第132-134页 |
| 5.8 算例仿真 | 第134-142页 |
| 5.8.1 风能转换系统仿真模型参数 | 第134页 |
| 5.8.2 分数阶滑模控制器参数的仿真研究 | 第134-137页 |
| 5.8.3 FOSMC和PI控制器在模型参数不确定和外界强扰动情形下的对比仿真研究 | 第137-142页 |
| 5.9 本章小结 | 第142-143页 |
| 第六章 总结与展望 | 第143-146页 |
| 6.1 全文总结 | 第143-145页 |
| 6.2 工作展望 | 第145-146页 |
| 参考文献 | 第146-155页 |
| 攻读博士学位期间取得的研究成果 | 第155-156页 |
| 致谢 | 第156-157页 |
| 附件 | 第157页 |
