基于NMPC-PID的大型风电机组独立变桨距载荷控制

摘要

为了更有效地减小大型风电机组在高风速区运行时的不平衡载荷,提出一种将非线性预测控制与PID控制相结合的独立变桨距控制策略.该控制策略采用RBF神经网络对风电机组的模型进行在线辨识和校正,并基于辨识的模型进行预测控制,以解决工况点转移、模型参数摄动的问题.为克服外部不可测量扰动的影响,在俯仰力矩和偏航力矩的通道上各添加一个PID控制器进行反馈补偿.以高风速区俯仰力矩和偏航力矩控制问题为例,通过MATLAB中的Simulink平台验证了所提方法的可行性和有效性.仿真结果表明:所提出的NMPC-PID控制策略能够有效解决内外扰动,具有较强的鲁棒性;在同等条件下,该方法比MPC和NMPC具有更优的控制性能.