基于模糊逻辑控制的风力发电机系统MATLAB仿真项目

资 源 简 介

本项目利用MATLAB设计异步风力发电机系统的模糊逻辑控制方案，实现最大功率跟踪和稳定电力输出。仿真分析不同风速下系统发电性能，验证模糊控制器的优化效果。

详 情 说 明

基于模糊逻辑控制的异步风力发电机系统设计

项目介绍

本项目设计了一个由异步电机驱动的风力发电系统仿真平台，核心在于采用模糊逻辑控制方法实现风能的最大功率跟踪（MPPT）与电力输出的稳定控制。通过建立风力机气动模型与异步发电机动态模型，结合基于专家经验的模糊控制器，对发电机转速与电磁转矩进行实时优化调节，旨在提升系统在不同风速条件下的动态响应效率、鲁棒性及整体发电性能。

功能特性

• 风力机特性模拟：根据输入风速序列，精确计算风能捕获效率与机械转矩。
• 异步电机动态仿真：基于电机参数，模拟发电机在变速工况下的电气与机械动态响应。
• 模糊逻辑MPPT控制：采用模糊推理机制，自动调整发电机转速以追踪最大功率点。
• 性能对比分析：提供控制器调节前后的发电功率、效率、波动率等关键指标对比。
• 可视化输出：生成实时的发电功率曲线、转速、转矩、电流等状态参数波形图。

使用方法

1. 准备输入数据：在指定文件中配置风速时序数据、异步电机铭牌参数（额定功率、极对数、电阻、电感等）以及模糊控制的隶属度函数与规则库。
2. 运行仿真：执行主程序文件，系统将自动进行风速输入、模糊控制计算、电机模型解算等全过程仿真。
3. 查看结果：仿真结束后，程序将自动绘制发电功率曲线、各状态量变化曲线，并在命令行窗口输出系统性能分析报告。

系统要求

• 操作系统：Windows / Linux / macOS
• 软件环境：MATLAB R2018a 或更高版本
• 必要工具箱：Fuzzy Logic Toolbox, Simulink（如需模型在环仿真）

文件说明

主程序文件main.m集成了系统的核心仿真流程，其功能主要包括：初始化风力机与异步电机模型参数、载入风速序列与模糊规则库、执行基于模糊逻辑的发电机转速与转矩控制算法、调用ODE求解器完成系统动态方程的数值积分运算，并最终实现对发电功率、电机转速等关键指标的数据可视化与性能分析。