Система стабілізації вихідної напруги вітрогенераторної установки

Система стабілізації вихідної напруги вітрогенераторної установки, що містить задатчик швидкості обертання ротора, датчики швидкості вітру, швидкості ротора, швидкості обертання електрогенератора та датчик обертального моменту електрогенератора і послідовно з'єднані підсилювач 3 37387 послідовно через блок збереження історії керування, блок формування правил керування, базу знань, блок прийняття рішень підключений до підсилювача-перетворювача, а також вихід блоку формування і розпізнавання образів з'єднані з входом блоку прийняття рішень, блоку оцінки стану об'єкта керування, вхід якого з'єднаний з виходом блоку формування і розпізнавання образів, а вихід з'єднаний із блоком прийняття рішень. Сутність корисної моделі пояснюється кресленням, де на Фіг. приведена блок-схема системи стабілізації вихідної напруги вітрогенераторної установки. Система містить датчики швидкості вітру 1, датчик швидкості обертання електрогенератора 11, датчик обертаючого моменту електрогенератора 12, виходи яких з'єднані з першим, другим і третім входами блока формування і розпізнавання образів 3. Також на четвертий вхід блока формування і розпізнавання образів 3 поступає різниця між сигналами заданого значення швидкості ротора, отриманого із задатчика 2, і дійсного значення швидкості ротора, отриманого із датчика швидкості ротора 10. Вихід блока формування і розпізнавання образів 3 з'єднаний послідовно через блок збереження історії керування 4, блок формування правил керування 5, базу знань 6, блок прийняття рішень 7 (через перший вхід) з входом підсилювача-перетворювача 8, вихід підсилювачаперетворювача з'єднаний з виконавчим органом 13, який повертає на потрібний кут лопатки, вихід блоку формування і розпізнавання образів 3 також з'єднаний із входом блоку 9 оцінки стану об'єкта керування 14 і другим входом блоку прийняття рішень 7, вихід блоку 9 оцінки стану об'єкта керування 14 з'єднаний із третім входом блока прийняття рішень 7. Задача керування забезпечити постійну ви хідну напругу генератора 16, який через редуктор 15 з'єднаний з ротором об'єкта керування 14. Система працює наступним чином. Через рівні інтервали часу вимірювані параметри з датчиків у вигляді фізичних змінних: Vв - швидкість вітру, Мо - величина обертаючого моменту, wег - кутова швидкість обертання електрогенератора і e - відхилення від заданной швидкості ротора надходять на перший, другий, третій і четвертий входи блока формування і розпізнавання образів 3. Блок формування і розпізнавання образів 3 робить зіставлення вхідних фізичних змінних нечітким множинам відповідних нечітких змінних (фазифікация) - обчислення для кожної нечіткої змінної значення характеристичної функції приналежності. Далі відбувається формування образу поточного стану об'єкта керування 14 відповідно до поточного рівня деталізації Li кожної вхідної лінгвістичної змінної. Спочатку кожна вхідна фізична 4 змінна порівнюється, наприклад, тільки з трьома вхідними нечіткими змінними: Li = 3 . При накопиченні певної кількості знань для підвищення якості керування часто виникає необхідність у більш точному вимірі будь-якого вхідного параметра. Тоді діапазон значень відповідної вхідної фізичної змінної розбивається на більше число інтервалів, наприклад, на Li + 2 , і система починає оперувати вже 5-ю нечіткими змінними замість 3-х і т.д. Потім сформований нечіткий образ надходить на вхід блока 9 оцінки стану об'єкта керування 14, що обчислює для цього образа оцінку E по формулі N0 é M0 æ L - 2 × H - L ö ù i ij i ÷ú (1) E = minêminç ÷ú i=1 ê j=1 ç ç Li ÷ ê ú è øû ë де N0 - кількість лінгвістичних змінних системи; M0 - максимальне число нечітких змінних; Li - рівень деталізації і-ої змінної; Hij - назва нечіткої змінної, яка співпадає з но мером інтервалу (нечіткої множини) з діапазону значень фізичної змінної. У базі знань 6 системи формується сукупність пам'яті історії керування і набір нечітких правил керування. Блок збереження історії керування 4 зберігає кінцеву послідовність образів станів об'єкта керування 14 і керуючих впливів. Причому для дотримання умови дискретності пам'ять історії керування може зберігати інформацію, отриману тільки на останніх тактах керування, а всі дані про стан об'єкта керування 14 на тактах керування, які віддалені від поточного моменту часу втрачаються. Узагальнена інформація про більш ранні події в історії керування може зберігатися в базі знань 6 нечітких правил керування, якщо вона ще не втратила своєї актуальності. Блок формування правил керування 5 забезпечує один з аспектів адаптивності розроблюваної системи: динамічне формування нечітких правил керування. Через визначене число тактів проглядається історія керування і виконується пошук повторюваних фрагментів. Блок прийняття рішень 7 обчислює ступені належності значень вихідних сигналів вихідних нечітких змінних кожного правила відповідно до основних операцій над нечіткими множинами, підставляючи в посилки правил ступені належності вхідних перемінних відповідних нечітким образам. Далі по обчисленим ступеням належності знаходяться значення вихідного сигналу. Керуючі сигнали подаються на виконавчий орган 13 через підсилювач-перетворювач 8. Таким чином запропонована модель дозволяє поліпшити швидкість реагування системи на миттєву зміну сили вітр у. 5 Комп’ютерна в ерстка Н. Лисенко 37387 6 Підписне Тираж 28 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601