自调谐电感导向的无模型预测电流控制技术在潮流水流涡轮机中的应用 崔梦佳（Mengjia Cui） 王天振（Tianzhen Wang） 王学莉（Xueli Wang） 登巴·迪亚洛（Demba Diallo） 林硕芳（Xuefang Lin-Shi）

《Journal of Marine Science and Engineering》：Self-Tuning Inductance-Oriented Model-Free Predictive Current Control for Tidal Stream Turbines Mengjia Cui, Tianzhen Wang, Xueli Wang, Demba Diallo and Xuefang Lin-Shi

　　

摘要

由于潮汐能具有高能量密度、丰富的储备量以及可靠的预测性，其利用程度正在不断提高。然而，涡轮叶片上的海洋污垢会增加重量并导致系统负载不对称；长时间运行还会加剧发电机的磁饱和现象，使电感参数偏离控制器预设值，进而引发电流环延迟、跟踪误差放大以及功率输出不稳定。为了解决这些问题，本文提出了一种基于自调谐电感的无模型预测电流控制方法。该方法结合了简化的超局部模型和扩展状态观测器，有效抵消了非电感参数的影响。同时，还提出了一种增量模型与动态调整方法相结合的方案，以实现实时自适应电感调节。仿真结果表明，该方法显著提高了系统对电感不匹配的鲁棒性，并降低了参数敏感性，从而确保了系统的稳定运行。与传统PI控制和模型预测控制策略相比，该方法在干扰抑制、参数适应性和运行稳定性方面表现更为优越。