具有不确定性的双馈感应发电机的非线性模型预测控制

双馈感应发电机（DFIG）在变速风力发电厂中得到广泛应用，提供如成本效益高、在不同速度下的操作灵活性以及增强的电能质量等显著优势。本研究侧重于在变速风力涡轮机配置中使用的DFIG的控制。在对当代研究的全面回顾之后，选择了一个适合代表性系统的数学模型。随后的分析揭示了系统的开环时间响应的不稳定性。为了解决这一不稳定性，初步的方法涉及实施传统的模型预测控制器（MPC）。然而，结果表明尽管稳定性增强，该控制器仍未能提供令人满意的性能。在后续阶段，努力通过利用卡尔曼滤波器来减轻风输入变动性的影响，因为其在处理高度变动性方面的有效性。在此之后，提出了一种新方法，该方法将非线性MPC与李雅普诺夫函数相结合。该方法基于系统的非线性模型。通过在非线性MPC结构中使用李雅普诺夫函数，确保了设计控制器的稳定性。为了验证所提出的控制方法，将结果与基于PID的控制器在MATLAB/Simulink中的结果进行了比较。仿真结果显示，该建模DFIG系统的输出变量在应用输入后在合理的时间内实现了稳定。