CHƢƠNG MỞ ĐẦU 11
1. Lý do chọn đề tài 11
2. Mục đích của đề tài 12
3. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu 12
4. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài 13
5. Cấu trúc của luận văn 13
Chƣơng 1: TỔNG QUAN VỀ NĂNG LƢỢNG GIÓ VÀ MÁY
PHÁT ĐIỆN SỨC GIÓ
1.1 ĐÔI NÉT VỀ LỊCH SỬ NGHIÊN CỨU VÀ PHÁT TRIỂN CỦA
MÁY PHÁT ĐIỆN SỨC GIÓ 14
1.1.1 Lịch sử phát triển của máy phát điện chạy bằng sức gió 14
1.1.2 Đặc điểm chung của máy phát điện chạy bằng sức gió 17
1.1.3 Những lợi ích khi sử dụng gió để sản xuất điện 17
1.2 NĂNG LƢỢNG GIÓ VÀ THIẾT BỊ BIẾN ĐỔI NĂNG LƢỢN
1.2.1 Tuabin gió 19
1.2.2 Máy phát điện trong tuabin gió 22
1.2.3 Gió và năng lƣợng trong gió 23
1.3 KẾT LUẬN CHƢƠNG 1 26
Luận văn thạc sỹ
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
-4-Chƣơng 2: KHÍ ĐỘNG LỰC HỌC CỦA TUABIN GIÓ VÀ
PHƢƠNG PHÁP ĐIỀU KHIỂN CÁNH GIÓ CỦA TUABIN TRỤC
ĐỨNG 28
2.1 KHÍ ĐỘNG LỰC HỌC TUABIN GIÓ 28
2.1.1 Động lực học cánh gió tuabin 28
2.1.2 Động lực học của rotor 30
2.2 PHƢƠNG PHÁP ĐIỀU KHIỂN CÁNH GIÓ CỦA TUABIN
TRỤC ĐỨNG
32
2.2.1 Lý luận chung 32
2.2.2 Phƣơng pháp xác định góc cánh điều khiển của tuabin gió
trục đứng 35
2.3 KẾT LUẬN CHƢƠNG 2 38
Chƣơng 3: TỔNG QUAN CÁC HỆ ĐIỀU KHIỂN 39
3.1 CÁC HỆ ĐIỀU KHIỂN KINH ĐIỂN 39
3.1.1 Tổng hợp bộ điều khiển tuyến tính 39
3.1.2 Tổng hợp bộ điều khiển phi tuyến 39
3.2 LOGIC MỜ VÀ ĐIỀU KHIỂN MỜ 41
3.2.1 Khái quát về lý thuyết điều khiển mờ 41
3.2.2 Định nghĩa tập mờ 41
3.2.3 Biến mờ, hàm biến mờ, biến ngôn ngữ 43
3.2.4 Suy luận mờ và luật hợp thành 44
3.2.5 Bộ điều khiển mờ 47
3.2.6. Hệ điều khiển mờ lai (F-PID) 49
3.3 BỘ ĐIỀU KHIỂN THÍCH NGHI 51
3.3.1 Giới thiệu tổng quan 51
3.3.2. Tổng hợp điều khiển thích nghi trên cơ sở lý thuyết tối ƣu
Luận văn thạc sỹ
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
-5-cục bộ (Phƣơng pháp Gradient) 54
3.3.3 Tổng hợp hệ thống điều khiển thích nghi trên cơ sở ổn định
tuyệt đối 59
3.3.4. Tổng hợp hệ thống điều khiển thích nghi dùng lý thuyết
Lyapunov 61
3.3.5 Điều khiển mờ thích nghi 65
3.3.6 Phƣơng pháp điều khiển thích nghi theo sai lệch 66
3.4 KẾT LUẬN CHƢƠNG 3 66
Chƣơng 4: THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN CÁNH GIÓ
CỦA TUABIN TRỤC ĐỨNG ĐỂ ỔN ĐỊNH TỐC ĐỘ
4.1 SƠ ĐỒ CẤU TRÚC HỆ THỐNG 68
4.1.1 GIỚI THIỆU SƠ ĐỒ CẤU TRÚC HỆ THỐNG 69
4.1.2 TỔNG HỢP HỆ THỐNG SỬ DỤNG CÁC BỘ ĐIỀU KHIỂN
KINH ĐIỂN
4.1.2.1 Tổng hợp hệ thống dùng bộ điều khiển PID kinh điển 69
4.1.2.2 Tổng hợp hệ thống dùng bộ điều khiển thích nghi kinh
điển
4.2 TỔNG HỢP HỆ THỐNG SỬ DỤNG BỘ ĐIỀU KHIỂN MỜ
4.2.1 KHÁI NIỆM 73
4.2.1.1 Định nghĩa 73
4.2.1.2 Phân loại 74
4.2.1.3 Các phƣơng pháp điều khiển thích nghi mờ 74
4.2.2 TỔNG HỢP BỘ ĐIỀU KHIỂN MỜ THÍCH NGHI ỔN ĐỊNH
4.2.2.1 Cơ sở lý thuyết 76
4.2.2.2 Thuật toán tổng hợp bộ điều khiển mờ thích nghi
Luận văn thạc sỹ
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
-6-4.2.3 TỔNG HỢP BỘ ĐIỀU KHIỂN MỜ THÍCH NGHI TRÊN
CƠ SỞ LÝ THUYẾT THÍCH NGHI KINH ĐIỂN 86
4.2.3.1 Đặt vấn đề 86
4.2.3.2 Mô hình toán học của bộ điều khiển mờ 88
4.2.4 XÂY DỰNG CƠ CẤU THÍCH NGHI THEO MÔ HÌNH
MẪU CHO BỘ ĐIỀU KHIỂN MỜ 94
4.2.4.1 Hệ điều khiển thích nghi theo mô hình mẫu (MRAS)
dùng lý thuyết thích nghi kinh điển 94
4.2.4.2 Điều chỉnh thích nghi hệ số khuếch đại đầu ra bộ điều
khiển mờ 96
4.2.4.3 Sơ đồ điều khiển thích nghi mờ theo mô hì nh mẫu
(MRAFC) 97
4.2.4.4 Sơ đồ điều khiển thích nghi mờ kiểu truyền thẳng (FMRAFC) 98
4.2.5 THIẾT KẾ KHỐI MỜ CƠ BẢN
4.2.5.1 Sơ đồ khối mờ 99
4.2.5.2 Định nghĩa tập mờ 99
4.2.5.3 Xây dựng các luật điều khiển “Nếu…Thì” 101
4.2.5.4 Chọn luật hợp thành 103
4.2.5.5 Giải mờ 104
4.2.6 SƠ ĐỒ MÔ PHỎNG HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN SỬ DỤNG
BỘ ĐIỀU KHIỂN MỜ THÍCH NGHI 104
KÊ ́ T LUÂ ̣ N VA ̀ KIÊ ́ N NGHI ̣ 107
TÀI LIỆU THAM KHẢO 110