Commande adaptative du pas individuel des pales de grandes éoliennes utilisant le retour d'état et le contrôle avec prise en compte des perturbations

Les éoliennes subissent d'importantes charges déséquilibrées pendant leur fonctionnement, exacerbées par des perturbations externes qui mettent à l'épreuve la stabilité du système de régulation du pas et affectent la puissance de sortie. Cet article propose une stratégie de commande adaptative du pas individuel intégrant un retour d'état et un contrôle avec prise en compte des perturbations (DAC). Dans un premier temps, la dynamique non linéaire de l'éolienne est globalement linéarisée, et le DAC est appliqué pour atténuer dynamiquement l'impact des perturbations du vent. Par la suite, l'ensemble de la plage de vitesses de vent est segmenté, et les contrôleurs sont conçus individuellement pour optimiser les réglages de gain en fonction d'objectifs de contrôle spécifiques à chaque intervalle de vitesse de vent. Les paramètres de séquencement tels que l'angle de calage collectif et le déplacement avant-arrière de la tour sont identifiés et entraînés à l'aide de réseaux de neurones à fonction de base radiale (RBFNN). Enfin, sur la base des valeurs de gain de sortie déterminées par le RBFNN, le groupe de contrôleurs à retour d'état complet est ajusté de manière adaptative, et le contrôleur optimal est sélectionné pour la sortie finale. Des simulations menées sur le modèle d'éolienne de référence NREL 5MW à l'aide de FAST et Simulink démontrent que, par rapport au contrôleur ROSCO, la stratégie proposée assure une puissance de sortie plus stable et réduit efficacement les charges sur les pales et la tour, prolongeant ainsi la durée de vie opérationnelle de l'éolienne.