【技术实现步骤摘要】
一种变桨位置控制三阶运动规划方法及规划装置
本专利技术属于风电机组变桨控制
，具体涉及一种变桨位置控制三阶运动规划方法及规划装置。
技术介绍
风力发电机组(简称：风电机组)是用于将(清洁环保可再生的)风能转变为电能的设备。变桨系统作为大型风电机组控制系统的核心部分之一，对机组安全、稳定、高效的运行具有十分重要的作用。变桨系统通过控制变桨电机调节桨叶的桨距等参数，从而使气流对桨叶的攻角发生变化，更好适应变化的风速。因此，稳定的变桨控制是风电机组安全、稳定、高效运行的重要前提。变桨控制即变桨位置控制，是一种对位移变化进行规划和驱动的控制，常见的变桨位置为二阶运动位移控制，即从静止状态开始，逐步匀加速、匀速、匀减速直到达到运动目标，二阶运动位移控制在加速和减速过程中加速度要从零突然升到目标值，容易对变桨系统内部的机械造成冲击。因此，亟待一种能够实时规划变桨位置控制的规划方式。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术实施例提供了一种变桨位置控制三阶运动规划方法及规划装置，通过三阶运动规划实现更合理的变桨控制方式，从而减少对变桨系统的机械冲击。本专利技术实施例的第一方面提供了一种变桨位置控制三阶运动规划方法，包括：当达到规划触发条件时，进入三阶运动规划步骤：获取变桨装置的目标运动参数；获取所述变桨装置的当前运动参数和当前运动状态；根据所述当前运动状态和当前运动参数，规划所述变桨装置的规划运动状态，以达到所述目标运动参数中的目标位移量，完成三阶运动规划。
【技术保护点】
1.一种变桨位置控制三阶运动规划方法，其特征在于，包括：当达到规划触发条件时，进入三阶运动规划步骤：/n获取变桨装置的目标运动参数；/n获取所述变桨装置的当前运动参数和当前运动状态；/n根据所述当前运动状态和当前运动参数，规划所述变桨装置的规划运动状态，以达到所述目标运动参数中的目标位移量，完成三阶运动规划。/n
【技术特征摘要】
1.一种变桨位置控制三阶运动规划方法，其特征在于，包括：当达到规划触发条件时，进入三阶运动规划步骤：
获取变桨装置的目标运动参数；
获取所述变桨装置的当前运动参数和当前运动状态；
根据所述当前运动状态和当前运动参数，规划所述变桨装置的规划运动状态，以达到所述目标运动参数中的目标位移量，完成三阶运动规划。
2.根据权利要求1所述变桨位置控制三阶运动规划方法，其特征在于，所述当前运动状态包括以下之一：静止阶段、加加速运动阶段、匀加速运动阶段、减加速运动阶段、匀速运动阶段、加减速运动阶段、匀减速运动阶段、减减速运动阶段。
3.根据权利要求2所述变桨位置控制三阶运动规划方法，其特征在于，所述根据所述当前运动状态和当前运动参数，规划所述变桨装置的规划运动状态，以达到所述目标运动参数中的目标位移量，完成三阶运动规划的步骤，包括静止阶段规划步骤：
当所述当前运动状态为静止阶段时，分别计算：以第一加加速度从静止状态达到所述目标运动参数中的加速度临界值的第一加加速时间、以第一加加速度从静止状态达到所述目标运动参数中的速度临界值的第二加加速时间、以第一加加速度从静止状态达到所述目标位移量的第三加加速时间；
若所述第三加加速时间≥所述第二加加速时间≥所述第一加加速时间，则所述变桨装置的规划运动状态包括：加加速运动阶段、匀加速运动阶段、减加速运动阶段、匀速运动阶段、加减速运动阶段、匀减速运动阶段、减减速运动阶段，每个阶段的运动方向均为目标位移量的方向；
若所述第三加加速时间≥所述第一加加速时间≥所述第二加加速时间，或者，所述第一加加速时间≥所述第三加加速时间≥所述第二加加速时间，则所述变桨装置的规划运动状态包括：加加速运动阶段、减加速运动阶段、匀速运动阶段、加减速运动阶段、减减速运动阶段，每个阶段的运动方向均为目标位移量的方向；
若所述第二加加速时间≥所述第三加加速时间≥所述第一加加速时间，则所述变桨装置的规划运动状态包括：加加速运动阶段、匀加速运动阶段、减加速运动阶段、加减速运动阶段、匀减速运动阶段、减减速运动阶段，每个阶段的运动方向均为目标位移量的方向；
若所述第二加加速时间≥所述第一加加速时间≥所述第三加加速时间，或者，所述第一加加速时间≥所述第二加加速时间≥所述第三加加速时间，则所述变桨装置的规划运动状态包括：加加速运动阶段、减加速运动阶段、加减速运动阶段、减减速运动阶段，每个阶段的运动方向均为目标位移量的方向。
4.根据权利要求3所述变桨位置控制三阶运动规划方法，其特征在于，所述根据所述当前运动状态和当前运动参数，规划所述变桨装置的规划运动状态，以达到所述目标运动参数中的目标位移量，完成三阶运动规划的步骤，还包括加加速运动阶段规划步骤、匀加速运动阶段规划步骤、减加速运动阶段规划步骤；
其中，所述加加速运动阶段规划步骤包括：
当所述当前运动状态为加加速运动阶段时，分别计算：以当前运动状态将当前速度值降为零产生的第一位移量、所述目标位移量与当前位移量之差的第二位移量；
若所述第二位移量≥所述第一位移量，且所述速度临界值≥所述当前速度值的2倍，则以所述当前运动状态的原规划位移起点为新的规划位移起点，根据所述目标运动参数执行所述静止阶段规划步骤，得到新的规划运动状态，其中，以当前时刻在原规划中所经过的时间对应导入所述新的规划运动状态，得到新的时刻作为规划执行起点；
若所述第二位移量≥所述第一位移量，且所述速度临界值＜所述当前速度值的2倍，则所述变桨装置的规划运动状态包括：减加速运动阶段、匀速运动阶段、加减速运动阶段、减减速运动阶段，且所述匀速运动阶段的速度值为所述当前速度值的2倍；
若所述第二位移量＝所述第一位移量，则所述变桨装置的规划运动状态包括：减加速运动阶段、加减速运动阶段、减减速运动阶段；
若所述第二位移量＜所述第一位移量，则所述变桨装置的正向位移的规划运动状态包括：第一减加速运动阶段、第一加减速运动阶段、第一减减速运动阶段，再以速度降为零的位移点为新的规划位移起点，根据所述目标运动参数执行所述静止阶段规划步骤，得到反向位移的规划运动状态，结合所述正向位移的规划运动状态与反向位移的规划运动状态即为完整的规划运动状态；
所述匀加速运动阶段规划步骤包括：
当所述当前运动状态为匀加速运动阶段时，分别计算：以当前运动状态将当前速度值降为零产生的第一位移量、所述目标位移量与当前位移量之差的第二位移量、以当前运动状态将当前加速度值降为零产生的第一速度值；
若所述第二位移量＞所述第一位移量，且所述速度临界值≥所述第一速度值，则以所述当前运动状态的原规划位移起点为新的规划位移起点，根据所述目标运动参数执行所述静止阶段规划步骤，得到新的规划运动状态，其中，以当前时刻在原规划中所经过的时间对应导入所述新的规划运动状态，得到新的时刻作为规划执行起点；
若所述第二位移量＞所述第一位移量，且所述速度临界值＜所述第一速度值，则所述变桨装置的规划运动状态包括：减加速运动阶段、匀速运动阶段、加减速运动阶段、减减速运动阶段，且所述匀速运动阶段的速度值为所述第一速度值；
若所述第二位移量＝所述第一位移量，则所述变桨装置的规划运动状态包括：减加速运动阶段、加减速运动阶段、匀减速运动阶段、减减速运动阶段；
若所述第二位移量＜所述第一位移量，则所述变桨装置的正向位移的规划运动状态包括：第一减加速运动阶段、第一加减速运动阶段、第一匀减速运动阶段、第一减减速运动阶段，再以速度降为零的位移点为新的规划位移起点，根据所述目标运动参数执行所述静止阶段规划步骤，得到反向位移的规划运动状态，结合所述正向位移的规划运动状态与反向位移的规划运动状态即为完整的规划运动状态；
所述减加速运动阶段规划步骤包括：
当所述当前运动状态为减加速运动阶段时，分别计算：以当前运动状态将当前速度值降为零产生的第一位移量、所述目标位移量与当前位移量之差的第二位移量、以当前运动状态将当前加速度值降为零产生的第一速度值，以及当所述速度临界值＞所述第一速度值时，计算以当前运动状态完成减加速过程后，再经过加加速、匀加速、减加速将速度值提升至所述速度临界值，最后将速度值降为零的过程所产生的第三位移量；
若所述第二位移量＞所述第三位移量，且所述速度临界值≥所述第一速度值，则所述变桨装置的规划运动状态包括：先以当前运动状态完成第一减加速运动阶段，再经第二加加速运动阶段、第二匀加速运动阶段、第二减加速运动阶段将速度值提升至所述速度临界值，最后经第二匀速运动阶段、第二加减速运动阶段、第二匀减速运动阶段、第二减减速运动阶段将速度值降为零，即得到完整的规划运动状态；
若所述第二位移量＞所述第三位移量，且所述速度临界值＜所述第一速度值时；
或者，若所述第一位移量＜所述第二位移量＜所述第三位移量时；
所述变桨装置的规划运动状态包括：减加速运动阶段、匀速运动阶段、加减速运动阶段、匀减速运动阶段、减减速运动阶段；
若所述第二位移量＝所述第一位移量，则所述变桨装置的规划运动状态包括：减加速运动阶段、加减速运动阶段、匀减速运动阶段、减减速运动阶段；
若所述第二位移量＜所述第一位移量，则所述变桨装置的正向位移的规划运动状态包括：第一减加速运动阶段、第一加减速运动阶段、第一匀减速运动阶段、第一减减速运动阶段，再以速度降为零的位移点为新的规划位移起点，根据所述目标运动参数执行所述静止阶段规划步骤，得到反向位移的规划运动状态，结合所述正向位移的规划运动状态与反向位移的规划运动状态即为完整的规划运动状态。
5.根据权利要求3所述变桨位置控制三阶运动规划方法，其特征在于，所述根据所述当前运动状态和当前运动参数，规划所述变桨装置的规划运动状态，以达到所述目标运动参数中的目标位移量，完成三阶运动规划的步骤，还包括匀速运动阶段规划步骤：
当所述当前运动状态为减加速运动阶段时，分别计算：以当前运动状态将当前速度值降为零产生的第一位移量、所述目标位移量与当前位移量之差的第二位移量，以及...
【专利技术属性】
技术研发人员：谭小刚，刘行中，谭江荣，苗天，徐键，窦康明，熊伟，叶建，黄晓燕，代保钟，廖川，
申请(专利权)人：重庆科凯前卫风电设备有限责任公司，
类型：发明
国别省市：重庆;50
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