基于MATLAB的风电机组备用桨距控制系统设计与仿真

资 源 简 介

本项目使用MATLAB开发备用桨距控制算法，通过实时监测风速、转速和叶片角度，在主控制器失效时自动调整桨距角，确保风机安全运行并优化发电效率。提供完整的Simulink模型和控制系统验证方案。

详 情 说 明

风电机组备用桨距控制系统

项目介绍

本项目是一个基于MATLAB的备用桨距控制系统，专门用于风力发电机组在主控制器发生故障时维持安全运行。系统通过实时监测关键运行参数，采用先进控制算法自动调整叶片桨距角，确保在恶劣工况下既能优化风能捕获效率，又能有效防止风机超速风险。系统具备智能故障检测和平滑切换机制，实现主备控制系统间的无缝衔接，保障风力发电系统的可靠性与稳定性。

功能特性

• 实时监测: 持续采集风速、发电机转速、叶片角度等关键参数（采样频率10Hz）
• 智能故障检测: 基于模糊逻辑算法实时诊断主控制器工作状态
• 自适应PID控制: 根据运行工况动态调整控制参数，实现精准桨距角调节
• 模型预测控制(MPC): 预测系统未来状态，提前优化控制策略
• 安全保护机制: 自动防止风机超速，确保设备安全运行
• 平滑切换功能: 主备控制系统间无扰切换，维持连续稳定运行
• 综合诊断报告: 生成系统状态报告、性能指标和分析图表

使用方法

1. 确保所有依赖项已正确安装（见系统要求）
2. 运行主程序文件启动控制系统
3. 系统自动初始化并开始监测主控制器状态
4. 当检测到主控制器故障时，自动切换到备用控制模式
5. 实时输出桨距角控制指令和系统运行状态
6. 查看生成的性能分析报告和运行日志

系统要求

• MATLAB R2020b或更高版本
• Control System Toolbox
• Fuzzy Logic Toolbox
• Model Predictive Control Toolbox
• 数据采集硬件支持包（如需要连接实际传感器）

文件说明

主程序文件实现了系统的核心控制逻辑，包括初始化参数配置、实时数据采集与处理、主控制器状态监控、故障诊断算法执行、自适应PID与MPC控制策略计算、备用控制指令生成、系统状态评估与报告输出、以及平滑切换机制的管理等功能模块。