dSPACE實(shí)時(shí)仿真系統(tǒng)與其在風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中應(yīng)用

dSPACE實(shí)時(shí)仿真系統(tǒng)與其在風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中應(yīng)用第一頁(yè)，共59頁(yè)。dSPACE實(shí)時(shí)仿真系統(tǒng)采用dSPACE實(shí)時(shí)仿真系統(tǒng)進(jìn)行控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)開發(fā)DS1103單板系統(tǒng)簡(jiǎn)介dSPACE實(shí)時(shí)仿真系統(tǒng)在風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中的應(yīng)用目錄2第二頁(yè)，共59頁(yè)。dSPACE實(shí)時(shí)仿真系統(tǒng)采用dSPACE實(shí)時(shí)仿真系統(tǒng)進(jìn)行控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)開發(fā)DS1103單板系統(tǒng)簡(jiǎn)介dSPACE實(shí)時(shí)仿真系統(tǒng)在風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中的應(yīng)用目錄3第三頁(yè)，共59頁(yè)。傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)的開發(fā)設(shè)計(jì)方法傳統(tǒng)上，進(jìn)行控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)一般包括系統(tǒng)建模、算法設(shè)計(jì)、軟硬件的設(shè)計(jì)以及性能測(cè)試等；涉及控制理論、機(jī)電技術(shù)、軟件開發(fā)、電路設(shè)計(jì)等多個(gè)領(lǐng)域知識(shí)。dSPACE實(shí)時(shí)仿真系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員不僅需要進(jìn)行軟件編程和查錯(cuò)，還需進(jìn)行硬件電路的設(shè)計(jì)，一方面對(duì)科研人員能力要求較高，再者會(huì)導(dǎo)致開發(fā)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)。對(duì)于這種順序的開發(fā)過(guò)程，一旦發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤，就必須從頭開始重新進(jìn)行設(shè)計(jì)，延誤項(xiàng)目進(jìn)度。4第四頁(yè)，共59頁(yè)。計(jì)算機(jī)離線仿真技術(shù)在傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)開發(fā)過(guò)程中，對(duì)于系統(tǒng)建模和算法設(shè)計(jì)多采用計(jì)算機(jī)離線仿真手段，計(jì)算機(jī)仿真通過(guò)數(shù)學(xué)模型實(shí)現(xiàn)對(duì)實(shí)際系統(tǒng)的仿真。但這種仿真的真實(shí)性很大程度上依賴于模型的精確程度。對(duì)于某些復(fù)雜的時(shí)變多變量系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型很難準(zhǔn)確的建立，使得計(jì)算機(jī)仿真的應(yīng)用受到限制。dSPACE實(shí)時(shí)仿真系統(tǒng)5第五頁(yè)，共59頁(yè)。實(shí)時(shí)仿真技術(shù)又稱為半實(shí)物仿真技術(shù)，把計(jì)算機(jī)仿真的數(shù)學(xué)模型直接下載到實(shí)時(shí)硬件中，并連接真實(shí)設(shè)備和測(cè)試儀器，完成系統(tǒng)的聯(lián)合仿真和實(shí)驗(yàn)。（LabVIEW、dSPACE、RT-LAB、RTX等）dSPACE實(shí)時(shí)仿真系統(tǒng)能夠?qū)刂扑惴ɑ蛳到y(tǒng)模型在運(yùn)行過(guò)程中的具體狀態(tài)進(jìn)行準(zhǔn)確描述，直觀地驗(yàn)證仿真結(jié)果。提高了仿真結(jié)果的置信度。提高設(shè)計(jì)和開發(fā)效率，降低開發(fā)費(fèi)用。6第六頁(yè)，共59頁(yè)。dSPACE實(shí)時(shí)仿真系統(tǒng)dSPACE(digitalSignalProcessingAndControlEngineering)實(shí)時(shí)仿真系統(tǒng)是德國(guó)dSPACE公司開發(fā)的一套基于MATLAB/Simulink的控制系統(tǒng)在實(shí)時(shí)環(huán)境下的開發(fā)及測(cè)試工作平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)了和Simulink的無(wú)縫連接。dSPACE產(chǎn)品結(jié)構(gòu)

dSPACE軟件RTI（離線工具與實(shí)時(shí)工具的接口）

ControlDesk（測(cè)試和實(shí)驗(yàn)軟件工具）

dSPACE硬件單板系統(tǒng)組件系統(tǒng)dSPACE實(shí)時(shí)仿真系統(tǒng)7第七頁(yè)，共59頁(yè)。dSPACE產(chǎn)品應(yīng)用領(lǐng)域dSPACE實(shí)時(shí)仿真系統(tǒng)8第八頁(yè)，共59頁(yè)。dSPACE硬件體系單板系統(tǒng)CPU與外圍I/O集成DS1103及DS1104處理器板組件系統(tǒng)處理器板I/O板多處理器系統(tǒng)其他擴(kuò)展箱單主機(jī)多系統(tǒng)的連接板連接器和LED板dSPACE實(shí)時(shí)仿真系統(tǒng)9第九頁(yè)，共59頁(yè)。dSPACE硬件產(chǎn)品——單板系統(tǒng)DS1103通過(guò)單一板實(shí)施快速控制原型設(shè)計(jì)填補(bǔ)DS1102和標(biāo)準(zhǔn)組件系統(tǒng)之間的空白支持高性能處理器PowerPCPPC604e內(nèi)置綜合I/O功能

8D/A20A/D32數(shù)字I/ORS232/RS422

三相及單相PWMCAN接口dSPACE實(shí)時(shí)仿真系統(tǒng)10第十頁(yè)，共59頁(yè)。dSPACE軟件體系實(shí)現(xiàn)軟件算法代碼生成Matlab/Simulink/RTWC語(yǔ)言開發(fā)RTI編譯器實(shí)驗(yàn)軟件ControlDeskMLIB/MTRACECLIB產(chǎn)品代碼生成軟件TargetLinkdSPACE實(shí)時(shí)仿真系統(tǒng)11第十一頁(yè)，共59頁(yè)。dSPACE軟件體系dSPACE實(shí)時(shí)仿真系統(tǒng)12第十二頁(yè)，共59頁(yè)。dSPACE軟件產(chǎn)品——實(shí)現(xiàn)軟件RTI離線工具與實(shí)時(shí)工具的接口結(jié)合Simulink和

Stateflow框圖模型自動(dòng)在實(shí)時(shí)硬件上運(yùn)行以圖形化方式對(duì)所有I/O接口進(jìn)行設(shè)置結(jié)合RTW自動(dòng)代碼生成并下載到實(shí)時(shí)硬件上支持軟件和硬件中斷等任務(wù)模式自動(dòng)激活編譯器編譯和鏈接模型支持多處理器系統(tǒng)dSPACE實(shí)時(shí)仿真系統(tǒng)RTWMATLABSimulinkStateflowRT-SoftwareRT-HardwareReal-TimeInterface13第十三頁(yè)，共59頁(yè)。dSPACE軟件產(chǎn)品——實(shí)驗(yàn)軟件ControlDesk將多種功能集成在一個(gè)軟件之中dSPACE實(shí)時(shí)仿真系統(tǒng)14第十四頁(yè)，共59頁(yè)。dSPACE軟件產(chǎn)品——實(shí)驗(yàn)軟件ControlDesk硬件管理虛擬儀表、數(shù)據(jù)采集變量管理參數(shù)管理dSPACE實(shí)時(shí)仿真系統(tǒng)15第十五頁(yè)，共59頁(yè)。dSPACE實(shí)時(shí)仿真系統(tǒng)采用dSPACE實(shí)時(shí)仿真系統(tǒng)進(jìn)行控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)開發(fā)DS1103單板系統(tǒng)簡(jiǎn)介dSPACE實(shí)時(shí)仿真系統(tǒng)在風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中的應(yīng)用目錄16第十六頁(yè)，共59頁(yè)。當(dāng)今社會(huì)，市場(chǎng)對(duì)產(chǎn)品的需求呈現(xiàn)多樣性、快速性的趨勢(shì)，控制器的開發(fā)面臨著多樣性需求和快速開發(fā)之間的矛盾；對(duì)控制系統(tǒng)魯棒性和可靠性的要求也日趨增加，并行工程(即：設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)、測(cè)試和生產(chǎn)準(zhǔn)備同時(shí)進(jìn)行)被提上了日程。dSPACE為這些問(wèn)題的解決創(chuàng)造了一個(gè)良好的環(huán)境，在開發(fā)過(guò)程中dSPACE為快速控制原型(RCP)和硬件在回路仿真(HILS)提供了統(tǒng)一的應(yīng)用平臺(tái)。在快速控制原型中dSPACE作為控制器與實(shí)驗(yàn)對(duì)象相連，通過(guò)Controldesk觀察控制算法的性能，如果控制算法不理想，可以很快地進(jìn)行反復(fù)修改設(shè)計(jì)，反復(fù)實(shí)驗(yàn)直到找到理想的控制方案。在硬件在回路仿真中dSPACE充當(dāng)控制對(duì)象，模擬控制對(duì)象產(chǎn)生的信號(hào)，用來(lái)檢驗(yàn)開發(fā)的控制算法正確性和可靠性。采用dSPACE進(jìn)行控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)開發(fā)17第十七頁(yè)，共59頁(yè)。RCP與HIL采用dSPACE進(jìn)行控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)開發(fā)與控制對(duì)象實(shí)物連接快速控制原型Real-TimeWorkshopCodePlantModelControllerModel模型控制對(duì)象模型控制器

模型與控制器實(shí)物連接硬件在回路仿真Real-TimeWorkshopCode快速控制原型(RCP)硬件在回路仿真(HIL)18第十八頁(yè)，共59頁(yè)?？焖倏刂圃?RCP：RapidControlPrototyping)技術(shù)快速控制原型，是在集成了良好的便于使用的建模、設(shè)計(jì)、離線仿真、實(shí)時(shí)開發(fā)及測(cè)試工具的基礎(chǔ)上，進(jìn)行控制系統(tǒng)的反復(fù)修改設(shè)計(jì)及離線仿真、實(shí)時(shí)仿真，從而將錯(cuò)誤及不當(dāng)之處消除于設(shè)計(jì)初期，使設(shè)計(jì)修改費(fèi)用減至最小。通過(guò)將快速原型硬件系統(tǒng)與所要控制的實(shí)際設(shè)備相連，可以反復(fù)研究使用不同傳感器及驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)時(shí)系統(tǒng)的性能特征。還可以利用旁路（BYPASS）技術(shù)將原型電控單元（ECU：ElectronicControlUnit）或控制器集成于開發(fā)過(guò)程中，從而逐步完成從原型控制器到產(chǎn)品型控制器的順利轉(zhuǎn)換。采用dSPACE進(jìn)行控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)開發(fā)19第十九頁(yè)，共59頁(yè)。采用dSPACE進(jìn)行控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)開發(fā)20第二十頁(yè)，共59頁(yè)。硬件在環(huán)仿真

(HIL：HardwareintheLoop)技術(shù)硬件在環(huán)仿真，是在新的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)結(jié)束、已開發(fā)出ECU并制成產(chǎn)品型控制器后，將產(chǎn)品型控制器與控制對(duì)象的仿真模型連接起來(lái)進(jìn)行仿真，從而測(cè)試產(chǎn)品型控制器的性能。產(chǎn)品型控制器開發(fā)完成后需要在閉環(huán)下對(duì)其進(jìn)行詳細(xì)測(cè)試，但由于種種原因如：極限測(cè)試、失效測(cè)試，或在真實(shí)環(huán)境中測(cè)試費(fèi)用較昂貴等，使測(cè)試難以進(jìn)行；或?yàn)榱丝s短開發(fā)周期，希望在控制器運(yùn)行環(huán)境不存在的情況下（如：控制對(duì)象與控制器并行開發(fā)），對(duì)其進(jìn)行測(cè)試。因此，需要進(jìn)行半實(shí)物仿真(HIL)，以在開發(fā)階段的早期及時(shí)掌握更多信息，從而降低設(shè)計(jì)風(fēng)險(xiǎn)。采用dSPACE進(jìn)行控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)開發(fā)21第二十一頁(yè)，共59頁(yè)。采用dSPACE進(jìn)行控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)開發(fā)22第二十二頁(yè)，共59頁(yè)。采用dSPACE進(jìn)行控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)開發(fā)dSPACEV-Cycle產(chǎn)品開發(fā)流程23第二十三頁(yè)，共59頁(yè)。dSPACEV-Cycle產(chǎn)品開發(fā)流程1采用dSPACE進(jìn)行控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)開發(fā)功能設(shè)計(jì)及離線仿真MATLAB/Simulink建立對(duì)象數(shù)學(xué)模型設(shè)計(jì)控制方案進(jìn)行離線仿真24第二十四頁(yè)，共59頁(yè)。dSPACEV-Cycle產(chǎn)品開發(fā)流程2采用dSPACE進(jìn)行控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)開發(fā)快速控制原型dSPACE原型實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行控制器測(cè)試的可靠方案通過(guò)自動(dòng)代碼生成工具可以在幾分鐘內(nèi)把框圖變成實(shí)時(shí)的實(shí)驗(yàn)多種規(guī)格的硬件適用于不同的計(jì)算能力與I/O要求25第二十五頁(yè)，共59頁(yè)。dSPACEV-Cycle產(chǎn)品開發(fā)流程采用dSPACE進(jìn)行控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)開發(fā)目標(biāo)代碼生成TargetLink從MATLAB/Simulink生成定點(diǎn)代碼可靠性、效率、可讀性能與手工代碼媲美對(duì)于不同的控制器與編譯器可選擇不同的優(yōu)化方法自動(dòng)定標(biāo)（scaling）26第二十六頁(yè)，共59頁(yè)。dSPACEV-Cycle產(chǎn)品開發(fā)流程4采用dSPACE進(jìn)行控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)開發(fā)目標(biāo)代碼生成硬件在環(huán)仿真快速控制原型對(duì)模型進(jìn)行標(biāo)定校正功能設(shè)計(jì)及離線仿真硬件在環(huán)仿真模擬被控對(duì)象的各種工況在線實(shí)時(shí)監(jiān)控和標(biāo)定各種仿真參數(shù)實(shí)現(xiàn)測(cè)試自動(dòng)化，且測(cè)試過(guò)程可復(fù)現(xiàn)實(shí)現(xiàn)高速運(yùn)算，滿足電控單元測(cè)試的實(shí)時(shí)性要求；易于維護(hù)和擴(kuò)展測(cè)試能力。27第二十七頁(yè)，共59頁(yè)。Matlab/dSPACE集成開發(fā)環(huán)境采用dSPACE進(jìn)行控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)開發(fā)控制對(duì)象理論模型的建立初步控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)通過(guò)離線仿真對(duì)控制系統(tǒng)測(cè)試生成模型實(shí)時(shí)代碼通過(guò)ControlDesk采集數(shù)據(jù)及觀測(cè)、修改變量定義模型I/O28第二十八頁(yè)，共59頁(yè)。dSPACE實(shí)時(shí)仿真系統(tǒng)采用dSPACE實(shí)時(shí)仿真系統(tǒng)進(jìn)行控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)開發(fā)DS1103單板系統(tǒng)簡(jiǎn)介dSPACE實(shí)時(shí)仿真系統(tǒng)在風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中的應(yīng)用目錄29第二十九頁(yè)，共59頁(yè)。DS1103簡(jiǎn)介dSPACE推出的DS1103PPC控制器板是迄今為止所有單板系統(tǒng)中功能最強(qiáng)大、I/O最豐富的開發(fā)系統(tǒng)。為了不給開發(fā)帶來(lái)任何限制，DS1103采用了PowerPC處理器來(lái)進(jìn)行浮點(diǎn)運(yùn)算。DS1103擁有大量I/O接口，使其可以滿足各種RCP應(yīng)用要求。DS1103集成有ADC、DAC，還配有數(shù)字I/O。DS1103還配備一個(gè)以TI公司的TMS320F240DSP為核心的I/O從處理器子系統(tǒng)，可用來(lái)滿足特殊的I/O要求。這種DSP可提供三相PWM信號(hào)發(fā)生器，尤其適于電氣驅(qū)動(dòng)方面的應(yīng)用。DS1103擁有多路數(shù)字/模擬增量編碼器接口，板載測(cè)速控制器，可對(duì)數(shù)字或模擬增量編碼器位置信號(hào)進(jìn)行解析，非常便于應(yīng)用到電氣驅(qū)動(dòng)控制和機(jī)器人設(shè)計(jì)中。單板系統(tǒng)DS110330第三十頁(yè)，共59頁(yè)。DS1103集成有Infineon的CAN控制器，可以適應(yīng)汽車及自動(dòng)化方面的應(yīng)用。DS1103可以插入dSPACE擴(kuò)展箱或PC機(jī)中使用。由PC機(jī)負(fù)責(zé)提供電源，完成程序下載。所有的實(shí)時(shí)計(jì)算都是由PPC控制器板獨(dú)立執(zhí)行，只有dSPACE的試驗(yàn)工具軟件并行運(yùn)行于PC主機(jī)上。單板系統(tǒng)DS110331第三十一頁(yè)，共59頁(yè)。單板系統(tǒng)DS1103DS1103架構(gòu)圖32第三十二頁(yè)，共59頁(yè)。Matlab/Simulink中RTI1103的函數(shù)庫(kù)RTI1103的Simulink主視窗單板系統(tǒng)DS110333第三十三頁(yè)，共59頁(yè)。Matlab/Simulink中RTI1103的函數(shù)庫(kù)RTI1103的MasterPowerPC函數(shù)庫(kù)單板系統(tǒng)DS110334第三十四頁(yè)，共59頁(yè)。Matlab/Simulink中RTI1103的函數(shù)庫(kù)RTI1103的DSP從處理器函數(shù)庫(kù)單板系統(tǒng)DS110335第三十五頁(yè)，共59頁(yè)。dSPACE實(shí)時(shí)仿真系統(tǒng)采用dSPACE實(shí)時(shí)仿真系統(tǒng)進(jìn)行控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)開發(fā)DS1103單板系統(tǒng)簡(jiǎn)介dSPACE實(shí)時(shí)仿真系統(tǒng)在風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中的應(yīng)用目錄36第三十六頁(yè)，共59頁(yè)。隨著風(fēng)電技術(shù)發(fā)展，風(fēng)電設(shè)備在風(fēng)場(chǎng)調(diào)試存在諸多困難。采用傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)離線仿真技術(shù)，對(duì)于風(fēng)電機(jī)組這樣復(fù)雜的系統(tǒng)，很難建立精確的數(shù)學(xué)模型，所得到的控制策略因忽略了真實(shí)實(shí)物環(huán)境因素的影響難以令人信服。dSPACE在風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中的應(yīng)用37第三十七頁(yè)，共59頁(yè)。基于dSPACE實(shí)時(shí)仿真系統(tǒng)，利用其與仿真軟件MATLAB/Simulink無(wú)縫連接的優(yōu)勢(shì)，采用硬件在環(huán)仿真技術(shù)，通過(guò)實(shí)時(shí)硬件與dSPACE控制器相連，構(gòu)造基于dSPACE硬件在環(huán)的風(fēng)電系統(tǒng)控制與測(cè)試系統(tǒng)。dSPACE在風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中的應(yīng)用利用此系統(tǒng)不但可加快風(fēng)電機(jī)組主控制器的開發(fā)周期，而且降低了控制器在真實(shí)風(fēng)電機(jī)組上進(jìn)行測(cè)試的風(fēng)險(xiǎn)，增加了測(cè)試的安全性及可靠性。38第三十八頁(yè)，共59頁(yè)。dSPACE在風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中的應(yīng)用39第三十九頁(yè)，共59頁(yè)。dSPACE在雙饋風(fēng)電系統(tǒng)中的應(yīng)用雙饋型風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)因其變流器容量小、成本低、技術(shù)成熟等優(yōu)點(diǎn)，在許多場(chǎng)合，尤其是大功率領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。雙饋式風(fēng)電系統(tǒng)的變流器常采用兩個(gè)三相兩電平電壓型PWM變換器以背靠背（Back-to-Back）的形式連接。dSPACE在風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中的應(yīng)用40第四十頁(yè)，共59頁(yè)。dSPACE在雙饋風(fēng)電系統(tǒng)中的應(yīng)用實(shí)驗(yàn)室條件下，基于dSPACE的雙饋風(fēng)電系統(tǒng)主要由原動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)及背靠背式并網(wǎng)變流器三部分組成。dSPACE在風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中的應(yīng)用通過(guò)轉(zhuǎn)接電路板與dSPACE實(shí)時(shí)仿真系統(tǒng)相連，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的控制及實(shí)時(shí)狀態(tài)采集，進(jìn)行風(fēng)電系統(tǒng)控制策略的實(shí)驗(yàn)與測(cè)試工作。41第四十一頁(yè)，共59頁(yè)。DS1103單板系統(tǒng)及上位機(jī)dSPACE在風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中的應(yīng)用42第四十二頁(yè)，共59頁(yè)。dSPACE在風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中的應(yīng)用雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)模擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)43第四十三頁(yè)，共59頁(yè)。ControlDesk控制界面dSPACE在風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中的應(yīng)用虛擬儀器可視化的測(cè)量變量可視化的模型參數(shù)在線調(diào)參數(shù)據(jù)獲取

實(shí)驗(yàn)控制開始,停止,...參數(shù)編輯44第四十四頁(yè)，共59頁(yè)。應(yīng)用實(shí)例：基于滑模變結(jié)構(gòu)控制的雙饋風(fēng)電系統(tǒng)網(wǎng)側(cè)變流器控制策略在兩相靜止坐標(biāo)系下，提出了一種基于滑模變結(jié)構(gòu)的雙環(huán)控制策略，內(nèi)環(huán)將直接功率控制與滑模變結(jié)構(gòu)控制相結(jié)合，既吸收了直接功率控制的快速性，也保持了滑模變結(jié)構(gòu)控制的魯棒性；外環(huán)將滑模變結(jié)構(gòu)理論引入到直流母線電壓的控制中，在提高了系統(tǒng)穩(wěn)定性的同時(shí)，兼顧了系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)。dSPACE在風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中的應(yīng)用45第四十五頁(yè)，共59頁(yè)。網(wǎng)側(cè)變流器維持直流母線電壓的穩(wěn)定。電壓外環(huán)實(shí)現(xiàn)對(duì)輸入電流波形和功率因數(shù)的控制。電流/功率內(nèi)環(huán)dSPACE在風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中的應(yīng)用46第四十六頁(yè)，共59頁(yè)。三相靜止坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型dSPACE在風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中的應(yīng)用47第四十七頁(yè)，共59頁(yè)。兩相靜止（α-β）坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型瞬時(shí)功率Pg、Qg以及變換器輸出到直流側(cè)的功率PdcdSPACE在風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中的應(yīng)用48第四十八頁(yè)，共59頁(yè)。網(wǎng)側(cè)變換器的瞬時(shí)有功功率、無(wú)功功率的變化率及直流母線電壓的表達(dá)式dSPACE在風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中的應(yīng)用49第四十九頁(yè)，共59頁(yè)?；赟MC-DPC的系統(tǒng)功率內(nèi)環(huán)設(shè)計(jì)控制方案設(shè)計(jì)的主要目的是得到一個(gè)輸出電壓控制量，使其成為變流器交流側(cè)電壓調(diào)制波，驅(qū)動(dòng)開關(guān)管。dSPACE在風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中的應(yīng)用50第五十頁(yè)，共59頁(yè)?；赟MC-DPC的系統(tǒng)功率內(nèi)環(huán)設(shè)計(jì)將上述兩式結(jié)合寫成狀態(tài)方程形式將上式進(jìn)行變換上式為功率環(huán)使用滑?？刂茣r(shí)的解耦關(guān)系式，采用上式結(jié)合滑模控制器可直接得到輸出電壓控制量，實(shí)現(xiàn)內(nèi)環(huán)控制。dSPACE在風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中的應(yīng)用51第五十一頁(yè)，共59頁(yè)。基于SMC的直流電壓外環(huán)控制器的設(shè)計(jì)網(wǎng)側(cè)變流器的直流母線電壓只與有功功率有關(guān)，與無(wú)功功率無(wú)關(guān)。因此可采用外環(huán)為電壓環(huán)，內(nèi)環(huán)為功率環(huán)的方式對(duì)網(wǎng)側(cè)變流器進(jìn)行控制。定義外環(huán)滑模面函數(shù)為：當(dāng)系統(tǒng)運(yùn)行到滑模面時(shí)，外環(huán)采用指數(shù)趨近律設(shè)計(jì)滑?？刂破?，并同樣采用飽和函數(shù)代替滑模控制器中的符號(hào)函數(shù)，可得：dSPACE在風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中的應(yīng)用52第五十二頁(yè)，共59頁(yè)?；赟MC的直流電壓外環(huán)控制器的設(shè)計(jì)根據(jù)直流母線電容節(jié)點(diǎn)的電流關(guān)系通過(guò)上式將內(nèi)外環(huán)聯(lián)系在一起，系統(tǒng)電壓外環(huán)的輸出為有功功率給定值。dSPACE在風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中的應(yīng)用53第五十三頁(yè)，共59頁(yè)。理想電網(wǎng)條件下，基于滑模變結(jié)構(gòu)控制的雙饋