中國海洋大學陳琪獲國家專利權
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龍圖騰網獲悉中國海洋大學申請的專利一種海上風力發電機葉片自適應交叉阻尼顫振抑制方法獲國家發明授權專利權,本發明授權專利權由國家知識產權局授予,授權公告號為:CN120387398B 。
龍圖騰網通過國家知識產權局官網在2025-08-26發布的發明授權授權公告中獲悉:該發明授權的專利申請號/專利號為:202510873968.3,技術領域涉及:G06F30/28;該發明授權一種海上風力發電機葉片自適應交叉阻尼顫振抑制方法是由陳琪;王晗;王樹青;田成貴;蔣玉峰設計研發完成,并于2025-06-27向國家知識產權局提交的專利申請。
本一種海上風力發電機葉片自適應交叉阻尼顫振抑制方法在說明書摘要公布了:本發明提供了一種海上風力發電機葉片自適應交叉阻尼顫振抑制方法,屬于基于計算機數據處理的風力發電技術領域。首先建立含非對角阻尼項的氣動彈性模型,通過交叉阻尼系數耦合沉浮與俯仰運動;其次設計基于微分Riccati方程的自適應控制律,動態調整阻尼參數以補償時變氣動力;最后通過Lyapunov理論證明閉環穩定性,并利用數值仿真驗證控制效果。本發明無需外部氣動執行機構,結構簡單、響應快,在8ms風速下可將振動收斂時間縮短至4秒內,穩態誤差趨近于零,適用于大型海上風力發電機葉片的顫振抑制。
本發明授權一種海上風力發電機葉片自適應交叉阻尼顫振抑制方法在權利要求書中公布了:1.一種海上風力發電機葉片自適應交叉阻尼顫振抑制方法,其特征在于: 在風力發電機葉片內部關鍵位置嵌入可控制式分布式壓電片,包括沉浮運動敏感區和俯仰運動作動區,并包括以下過程: S1,基于二元翼型模型,結合葉片截面物理參數、海上風況參數建立葉片沉浮運動和俯仰運動的二階動力學方程,包括質量矩陣、剛度矩陣和阻尼矩陣;在阻尼矩陣中引入非對角交叉阻尼進行重構,獲得耦合阻尼矩陣,動態更新氣動系數,生成時變剛度矩陣和時變阻尼矩陣; S2,基于S1中的二階動力學方程,結合質量矩陣、時變剛度矩陣和時變阻尼矩陣,將系統轉換為狀態空間形式,獲得狀態空間方程,根據狀態空間方程內的時變系統矩陣和輸入矩陣設計自適應反饋控制律,所述自適應反饋控制律由狀態向量和反饋增益矩陣構成,把系統矩陣和輸入矩陣帶入Riccati方程中進行求解,得到反饋增益矩陣,該矩陣用于生成控制輸入,驅動壓電片通過電壓調整交叉阻尼系數; S3,構建包含葉片狀態能量和增益誤差能量Lyapunov函數,計算在S2設計的自適應反饋控制律下,該Lyapunov函數的時間導數,驗證Lyapunov函數導數是否負定; S4,進行條件判斷,若S3輸出的Lyapunov函數的時間導數沿系統軌跡為負,則說明系統穩定,基于反饋增益矩陣表達式得到交叉阻尼系數,將交叉阻尼系數應用到海上風機葉片上; 若Lyapunov函數的時間導數沿系統軌跡為正,則返回S2進行調整后,進入S3,直至Lyapunov函數的時間導數負定,輸出相應的交叉阻尼系數。
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