摘要：基于电驱惯性式激振装置,采用能量法计算能耗及动力参数,匹配叶片试验弯矩载荷,设计出一种两点激励共振型风力机叶片疲劳试验系统。建立两点激励加载试验系统的动力学模型,并结合三相永磁同步电机的在d-q坐标系下的状态方程,联合构建系统的机电耦合方程,利用Matlab软件建立仿真模型进行数值仿真分析,得到系统耦合振动过程基本规律。构建两点激振惯性加载系统进行兆瓦级风力机叶片加载试验,验证数学模型及仿真分析的结果,为叶片疲劳试验系统及控制算法设计提供指导。

摘要：分析疲劳加载过程中摆锤受叶片振动影响的运动规律,利用能量法进行系统动力参数匹配计算,设计一套摆锤共振型大型风力机叶片疲劳加载系统。利用激光测距传感器获取加载点振幅为控制参数,以振幅偏差为偏差变化率输入,加载频率为输出建立模糊控制系统,控制器对振幅变化数据进行采集、存储与分析,并搜索跟踪共振频率,驱动变频电机实现叶片等幅稳定振动。现场试验结果表明,叶片加载载荷更均匀,控制过程稳定可靠,共振时叶片加载点振幅误差保持在±5%之内,为风力机叶片疲劳加载提供了理论基础与试验依据。

摘要：设计一套双作动器共振型风力机叶片疲劳加载系统,对系统能量耗散计算及动力参数匹配,基于多级网络模式制定共振疲劳加载控制策略。对同步控制策略与算法进行研究,确立虚拟主令点动控制方式,采用配重块优化叶片展向弯矩分布误差,以振幅偏差及加载频率为输入输出建立控制系统,控制器基于控制同步方式驱动伺服电机,搜索跟踪共振频率,对振动参数数据采集、存储与分析,实现叶片等幅稳定振动。现场试验结果表明,系统控制同步有效,共振频率搜索与跟踪效果较好,共振时叶片振幅误差保持在5%之内,刚度无明显变化,试验精度与效率得到提高,可为风力机叶片疲劳加载的工程应用提供理论与试验参考。

摘要：基于电驱动惯性式激振装置,构建了一种风电叶片两点激振疲劳试验系统,并提出了虚拟主令同步控制算法.以PID算法设计误差补偿器,利用李雅普诺夫函数证明虚拟主令同步控制算法的稳定性,并建立控制仿真模型,数值仿真分析虚拟主令同步控制算法的收敛性及鲁棒性.最后,试验验证了耦合下虚拟主令同步控制算法的有效性.结果表明:虚拟主令同步控制算法能使激振器快速跟随,激振器之间相位差的波动很小,叶片振幅稳定,实现了风电叶片的平稳有效加载.

摘要：设计一种电驱动双向惯性式风电叶片疲劳加载系统,基于能量法对系统动力参数匹配及优化计算。在考虑机电耦合影响基础上,提出基于虚拟主令相邻偏差耦合同步疲劳加载控制策略,并对算法的稳定收敛性进行分析,利用Matlab进行试验验证。现场试验结果表明系统控制效果较好,通过控制可消除机电耦合作用带来的固有相位差,并能较好的维持同步状态,叶片振幅误差保持在5%之内,试验精度与效率得到提高,为风电叶片检测与分析提供一种的实用手段。

摘要：研发一种新型风电叶片电驱动两点并激惯性疲劳试验系统。为了消除风电叶片两激振器加载过程中耦合效应，提出虚拟主令耦合同步控制策略，以滑模变结构控制算法设计误差补偿器，利用李雅普诺夫函数证明算法稳定性，然后建立控制仿真模型，数值仿真分析该算法收敛性及鲁棒性。风电叶片两点激振现场试验结果表明，控制算法能使两激振器快速跟随，并激加载能较好地维持同步状态，两激振器的相位差的波动很小，其值约±2°，叶片振幅稳定，实现了风电叶片的平稳有效加载。

摘要：基于电动往复式激振器,设计一种兆瓦级风电叶片双向疲劳加载试验系统。针对双向疲劳加载时出现振动耦合问题,建立风电叶片双向激振疲劳加载系统的动力学模型,并在此基础上建立仿真模型数值仿真系统耦合过程,得到在激振频率、安装位置影响下的系统耦合过程及基本规律。最后,搭建风电叶片双向激振疲劳加载试验系统,试验验证理论分析及仿真结果,为双向疲劳加载系统的控制方法提供依据,也为风电叶片疲劳试验提供参考。

摘要：分析疲劳试验过程中叶片加载的运动规律,利用能量法对能量耗散进行计算及动力参数匹配,设计一套叶片电磁脉冲式疲劳加载系统。采用短时能量补充加载,瞬时最小势能原理导出叶片在时变载荷作用下的多自由度运动方程,建立仿真模型并对脉冲激励叶片响应数值进行仿真。利用激光测距传感器获取加载点振幅为控制参数,控制器基于SPWM(Sinusoidal Pulse Width Modulation)脉冲控制方式,搜索跟踪共振频率,实现叶片等幅稳定振动。现场试验表明,叶片脉冲加载载荷均匀,控制过程稳定可靠,共振时叶片加载点振幅误差保持在±5%之内,试验效率及系统寿命得到提高,可为风力机叶片疲劳实验提供一种新的加载方式。

摘要：针对非线性特性及环境影响引起叶片疲劳试验振幅衰减的问题,建立风力机叶片双激励共振式疲劳加载系统动力学模型,利用平均法求解激振加载系统的动力学方程,分析系统振动特性,提出疲劳加载自适应扫频控制方法。基于鉴相法检测激振力和振动位移的相位差,设计系统共振频率跟踪控制器,然后利用Matlab/Simulink建立仿真模型对控制器进行数值仿真分析,验证控制器有效性及控制系统鲁棒性。兆瓦级风力机叶片双激励疲劳加载试验结果表明,控制器能维持叶片的振幅误差,实现叶片共振疲劳加载,自适应扫频控制方法可靠有效,疲劳试验精度与效率提高。

摘要：为使步进电机在转速和负载变化的条件下不失步运行,实现精密控制系统中高精度控制,并保持最快响应速度,需要对其进行动态升降速控制。设计一种基于FPGA的自动升降速离散控制,采用VHDL语言进行设计输入,能有效地生成具有各种升降速功能的速度方程。实验证明,升降速曲线控制简单易行、安全实时可靠、抗干扰性能好,能够显著提高由步进电机驱动系统的性能。