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http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/68469| Type: | Dissertação |
| Title: | Modelagem e controle robusto de sistema de Pitch e turbinas eólicas |
| Authors: | Rodrigues, Michel Ney de Almeida Barroso |
| Advisor: | Nogueira, Fabrício Gonzalez |
| Keywords: | Sistema de geração eólica;Gerador elétrico;Energia eólica |
| Issue Date: | 8-Aug-2022 |
| Citation: | RODRIGUES, M.N.A.B. Modelagem e controle robusto de sistema de Pitch e turbinas eólicas. 2022. 81 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2022. |
| Abstract in Brazilian Portuguese: | O presente trabalho apresenta a elaboração de um simulador da malha de controle de posição e velocidade de sistemas de pitch eletromecânicos em aerogeradores de grande porte que usam motores de corrente contínua com excitação independente para a movimentação de suas pás, bem como na proposição de um controlador não-linear para a substituição do regulador de velocidade. Assim, a primeira etapa consiste na elaboração do simulador juntamente com sua avaliação de eficácia. O simulador foi escrito no ambiente de simulação, Simulink, conforme encontrado no diagrama de blocos de controle presente no sistema de pitch e, em seguida, foram realizadas comparações gráficas e estatísticas entre o sinal de saída do simulador e respectivo sinal de saída advindo da medição de campo, quando utilizada a mesma referência. Para diversificar esta etapa de estudo de avaliação e reduzir a possibilidade de uma simulação enviesada, os sinais de campo foram coletados de dois momentos temporalmente distintos. Uma vez garantida a eficácia do simulador, iniciou-se a segunda etapa que consiste na substituição do controlador clássico implementado em campo por um controlador robusto baseado em uma estrutura de retroalimentação de estados com ação integral e condições da norma H∞ e D-estabilidade que permitem, através da solução de inequações matriciais lineares, o seguimento de referência com anulação de erro em regime, graus de liberdade para alocação de polos e mitigação de um segundo estado da planta. Novamente são repetidos os dois cenários temporais distintos e os resultados da simulação utilizando o controlador proposto são comparados com os obtidos na etapa anterior. Finalmente concluiu-se que os objetivos de estabilidade, seguimento de referência, mitigação de perturbações e redução da corrente de resposta para movimentação foram alcançados. |
| Abstract: | The present work presents the establishment of a simulator for position and speed control loops in wind turbines pitch systems which uses DC motors to rotate their blades along with a non-linear controller proposal to replace the classical speed regulator. To assess the simulator’s efficacy there were graphical and statistical comparisons between the simulator’s resulting signal and its pair from field measurements. The non-linear controller structure is built around a state feedback with integral action to allow a reference tracking and disturbances compensations. It was also added a H∞ norm and D-stability to, respectively, minimize a second state from the plant and grant more degrees of freedom for pole allocation through a solution of Linear Matrices Inequalities. In all scenarios the proposed control resulted in an agile reference tracking in addition to minimizing the required electrical current to counterpart the disturbances |
| URI: | http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/68469 |
| Appears in Collections: | DEEL - Dissertações defendidas na UFC |
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