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文檔簡介
1、海上漂浮式風力機是在隨機風載荷和浪載荷聯(lián)合作用下工作的。其結構動態(tài)穩(wěn)定性分析與控制是亟待解決的關鍵問題之一。本文以海上Spar式漂浮風力機為研究對象,在考慮到氣動、水動對風力機整機結構產生的流固耦合作用下,建立了動力學模型,并進行了結構振動的最優(yōu)控制研究。
本文首先對漂浮式風力機受到的風、浪載分別進行了建模求解。氣動載荷主要研究了風輪上的氣動推力及塔架沿塔高方向上的風載分布情況;選用Airy波理論,結合Morison方程計算了
2、深海環(huán)境下漂浮平臺上的波浪載荷。其次,針對海上漂浮式風力機的環(huán)境特性,分析了現(xiàn)有調頻質量阻尼器的缺點,提出了一種組合式調頻質量阻尼器((20mbined Tuned Mass Damper,CTMD)結構。其具有垂向、水平減振及可隨風轉向等功能。再次,對Spar式漂浮平臺做了穩(wěn)定性研究。并將本文提出的CTMD結構安裝于Spar平臺的頂端,建立了Spar平臺的動力學模型?；诖四Ｐ?分析了波浪載荷作用下,Spar平臺垂蕩、縱搖這兩種搖蕩形
3、式的動態(tài)響應,實現(xiàn)了晟小的能量消耗下的Spar平臺頂端水平和垂直方向上位移、速度、加速度最小的控制目標,并完成線性二次型調節(jié)器(LinearQuadratic Regulator,LQRl的設計。利用Maflab/Simulink模塊進行了控制前后縱搖、垂蕩動態(tài)響應的仿真和分析。最后,針對漂浮式風力機整體進行穩(wěn)定性研究,提出了以調頻質量阻尼器(TUned MassDamper,TMD)置于風力機機艙的結構主動控制形式,建立了基于。rMD
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