کنترل تحمل‌پذیر عیب فعال برای سیستم‌های توربین بادی با استفاده از مد لغزشی مبتنی بر رویتگر اغتشاش و تخمین تاخیر زمانی

Abstract

در این مقاله، کنترل تحمل‌پذیر عیب فعال برمبنای تخمین تاخیر زمانی، مد لغزشی و رویتگر اغتشاش غیرخطی برای کنترل زاویه پیچ سیستم توربین بادی در حضور عیب عملگر و سنسور، و عدم‌قطعیت ارائه شده است. تخمین تاخیر زمانی بعنوان الگوریتم تخمین عیب برای تشخیص، ایزوله سازی و جبران اثرات عیب عملگر بکار گرفته شده است. در ادامه، با ترکیب روش مدلغزشی، کنترل تاخیر زمانی و رویتگر غیرخطی اغتشاش یک قانون کنترل مقاوم برای خنثی کردن اثرات عیب و عدم قطعیت طراحی شده است. به منظور کاهش چترینگ در کنترل مدلغزشی معمولی که به علت ترم کنترلی ناپیوسته بوجود می‌آید، یک رویتگر اغتشاش غیرخطی طراحی و با قانون کنترل مد لغزشی و کنترل تاخیر زمانی ترکیب شده است. در ساختار پیشنهادی، بهره کنترلی ترم ناپیوسته به میزان قابل ملاحظه‌ای کاهش یافته درنتیجه پدیده چترینگ به‌طور چشم‌گیری کاهش می‌یابد. تحلیل پایداری برمبنای تئوری لیاپانوف انجام شده است. پروفیل سرعت باد با استفاده از نرم‌افزار توربسیم تولید شده، و قانون کنترل پیشنهادی برمبنای مدل دوجرمی طراحی و به منظور اعتبارسنجی در محیط نرم‌افزار فست پیاده‌سازی شده است. نتایج، برتری کنترل پیشنهادی درمقایسه با کنترل‌کننده‌های خطی‌سازی فیدبک و جدول‌بندی بهره درحضور عدم‌قطعیت و عیب‌های مختلف عملگر ازقبیل نشتی هیدرولیکی، خرابی پمپ و محتوی هوا در روغن هیدرولیک را نشان می‌دهد.