基于椭球收缩滤波的风力发电机桨距子系统参数估计方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于椭球收缩滤波的风力发电机桨距子系统参数估计方法，包括获取风力发电机的桨距子系统的系统模型，在预定时间范围内，利用所述系统模型，根据随机的输入数据序列得到输出数据序列，输入数据是桨距参考值，输出数据是桨距角；根据所述输入数据序列和所述输出数据序列构造桨距子系统的信息向量，采用椭球收缩滤波的方法对所述桨距子系统的系统参数进行估计。基于椭球收缩滤波的风力发电机桨距子系统参数估计方法将具有未知有界有色噪声的非线性模型滤波到两个不同的子系统中，一个包含噪声项，另一个包含系统参数；在每个递归步骤中将未知有界有色噪声项包裹在椭球中，并且通过使用椭球体积最小化标准更新其中心及其体积。

Parameter estimation method of wind turbine pitch subsystem based on ellipsoid shrinkage filter

The invention discloses a parameter estimation method of wind turbine pitch subsystem based on ellipsoid shrinkage filter, which includes obtaining the system model of the pitch subsystem of wind turbine, using the system model in a predetermined time range, obtaining the output data sequence according to the random input data sequence, the input data is the pitch reference value, and the output data is the pitch angle; according to the The input data sequence and the output data sequence are used to construct the information vector of the pitch subsystem, and the ellipsoid shrinkage filter is used to estimate the system parameters of the pitch subsystem. The parameter estimation method of wind turbine pitch subsystem based on ellipsoidal shrinkage filter filters the nonlinear model with unknown bounded colored noise into two different subsystems, one contains the noise term and the other contains the system parameters; in each recursive step, the unknown bounded colored noise term is wrapped in the ellipsoid, and is updated by using the ellipsoidal volume minimization standard Center and its volume.

【技术实现步骤摘要】
基于椭球收缩滤波的风力发电机桨距子系统参数估计方法
本专利技术涉及参数估计领域，特别涉及一种基于椭球收缩滤波的风力发电机桨距子系统参数估计方法。
技术介绍
风力发电机是一种将风能转化为机械能，再将机械能转化为电能的电力设备，风力发电机的桨距子系统是风力发电机中控制系统的重要组成部分，用于控制桨叶桨距角变换。对桨距子系统进行参数估计对于掌握系统模型和故障诊断等奠定了基础。参数估计是辨识系统的真实值并分析输入和输出信号之间关系的最常用方法。然而，找到系统扰动的实际分布规律通常是不可行的，这导致不能简单地假设噪声项的概率分布函数。非概率噪声项导致扰动的分布规律难以精确，同时，由于不确定性参数的未知可行解被拟合在凸集中，因此不能直接分析其递归不规则图的变化规律。在参数估计的研究领域中，未知但有界的噪声项，或简称UBB噪声，由一些递归可计算空间包裹。现有的集员参数估计算法，用于估计具有未知但有界噪声项的系统的参数。一些具有规则结构的几何空间通常用于描述有界噪声项，为了简化其公式，通常采用椭球空间。然而，空间集通常适用于线性系统识别领域，而本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于椭球收缩滤波的风力发电机桨距子系统参数估计方法，其特征在于，所述方法包括：/n获取风力发电机的桨距子系统的系统模型，所述系统模型如下：/n

【技术特征摘要】
1.一种基于椭球收缩滤波的风力发电机桨距子系统参数估计方法，其特征在于，所述方法包括：
获取风力发电机的桨距子系统的系统模型，所述系统模型如下：



在预定时间范围内，利用所述系统模型，根据随机的输入数据序列得到输出数据序列，输入数据是桨距参考距离值，输出数据是桨距角；
根据输入数据序列和输出数据序列构造桨距子系统的信息向量；
应用具有未知噪声项的Hammerstein非线性模型的基于两阶段椭球滤波的系统建模方法按如下公式对所述桨距子系统的系统参数进行估计：





































































其中，表示t时刻的噪声系统的估计参数向量，表示t时刻的系统估计参数向量，Pn(t)表示t时刻包络噪声系统椭球的形状矩阵，Ps(t)表示t时刻包络系统椭球的形状矩阵，表示t时刻的包含噪声项的系统信息向量的估计值，表示t时刻的包含系统参数的信息向量的估计值，表示t时刻的滤波后的信息向量，y(t)表示表示t时刻的桨距角，为t时刻的滤波后的桨距角的估计值，表示t时刻滤波后的噪声矢量的估计值，为t时刻的输入桨距参考值的估计值，为t时刻的滤波后的输入桨距参考值的估计值，δ(t)为t时刻的噪声边界，σn(t)为t时刻第一阶段椭球的半径，σs(t)为t时刻第二阶段椭球的半径，nb+nc+bd为待估计系统参数的个数，fj(·)为基本作用函数，其余定义为中间变量；y表示桨距角，ya表示已知的桨速度，表示桨距参考值，表示桨距角的状态变量，表示桨速度的状态变量，ωn和ζ为已知的系统参数。


2.根据权利要求1所述的基于椭球收缩滤波的风力发电机桨距子系统参数估计方法，其特征在于，所述根据输入数据序列和输出数据序列构造桨距子系统的信息向量，包括：
根据桨距子系统模型，获取桨距子系统的闭环动态系统，闭环动态系统可以近似为二阶系统：



s表示拉普拉斯变换的复变量；
应用双线性变化的方法对桨距子动态系统进行离散化处理，得到：



其中，y(t)表示t时刻的桨距角，表示t时刻的桨距参考值，q表示量化单位，γ0、γ1、γ2、ρ1、ρ2表示未知的系统参数；t的取值范围为1至L，t为整数，L为数据长度；
应用长除法处理，并应用参数估计的标准化方法，并考虑系统噪声v(t)，且||v(t)||≤δ,δ>0，δ为已知的噪声边界，得到：



其中，









从测量数据中一致地估计未知参数矢量：

...

【专利技术属性】
技术研发人员：王子赟，徐桂香，王艳，刘子幸，纪志成，
申请(专利权)人：江南大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32