風(fēng)力機(jī)模擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的開發(fā)與實(shí)現(xiàn)的開題報(bào)告

風(fēng)力機(jī)模擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的開發(fā)與實(shí)現(xiàn)的開題報(bào)告一、選題背景及意義隨著風(fēng)電技術(shù)的不斷發(fā)展，風(fēng)電裝備的生命周期及運(yùn)維成本日益成為關(guān)注的重點(diǎn)。其中，風(fēng)力機(jī)的性能評估及故障診斷是風(fēng)電運(yùn)營中的重要環(huán)節(jié)。為提高風(fēng)力機(jī)性能評估及故障診斷效率，開發(fā)一套風(fēng)力機(jī)模擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，成為當(dāng)下風(fēng)電行業(yè)的熱門話題。傳統(tǒng)的風(fēng)力機(jī)性能監(jiān)測與故障診斷方法，通常采用現(xiàn)場試驗(yàn)，但是現(xiàn)場試驗(yàn)存在較大的安全風(fēng)險(xiǎn)和高昂的試驗(yàn)成本。采用模擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)進(jìn)行試驗(yàn)不僅可以避免這些問題，而且可以實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)記錄和便捷的數(shù)據(jù)分析，提高數(shù)據(jù)處理及實(shí)驗(yàn)效率。二、研究內(nèi)容與目標(biāo)本課題擬研究的內(nèi)容為風(fēng)力機(jī)模擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的開發(fā)與實(shí)現(xiàn)。主要包括以下幾個(gè)方面：1.風(fēng)力機(jī)模型的建立通過Matlab/Simulink等仿真軟件建立適應(yīng)于實(shí)驗(yàn)的風(fēng)力機(jī)模型，包括風(fēng)輪、發(fā)電機(jī)、轉(zhuǎn)子控制等。2.控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)針對實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，設(shè)計(jì)相應(yīng)的控制邏輯，包括機(jī)械部分的控制邏輯和電氣部分的控制邏輯，同時(shí)實(shí)現(xiàn)對整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程的數(shù)據(jù)采集及刪除。3.實(shí)驗(yàn)平臺(tái)硬件構(gòu)建根據(jù)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)硬件的構(gòu)建及互聯(lián)。4.實(shí)驗(yàn)平臺(tái)性能測試對已經(jīng)構(gòu)建完成的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測試，驗(yàn)證設(shè)計(jì)是否符合預(yù)期目標(biāo)。本項(xiàng)目的目標(biāo)為基于硬件模擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，建立適應(yīng)于風(fēng)力機(jī)實(shí)驗(yàn)的模型，并實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)對風(fēng)力機(jī)的性能評估及故障診斷。三、預(yù)期成果1.仿真算法得到風(fēng)力機(jī)動(dòng)態(tài)性能的仿真結(jié)果，通過該結(jié)果確定實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的設(shè)計(jì)指標(biāo)。2.開發(fā)風(fēng)力機(jī)模擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，完成模型、控制系統(tǒng)及硬件的實(shí)現(xiàn)。3.對實(shí)驗(yàn)平臺(tái)進(jìn)行性能測試，得到風(fēng)力機(jī)模擬實(shí)驗(yàn)的有效數(shù)據(jù)，驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的性能及可行性。四、研究方法1.文獻(xiàn)調(diào)研：從國內(nèi)外文獻(xiàn)及專業(yè)期刊中收集研究資料，了解風(fēng)力機(jī)實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢。2.計(jì)算方法：采用Matlab/Simulink軟件及其工具箱建立運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真模型，并對模型進(jìn)行仿真計(jì)算得到效果圖。3.硬件設(shè)計(jì)：采用硬件設(shè)計(jì)軟件如CircuitMaker進(jìn)行實(shí)驗(yàn)平臺(tái)硬件設(shè)計(jì)，并進(jìn)行電路板制作及調(diào)試。4.實(shí)驗(yàn)測試：通過對實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的性能測試，得到實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并進(jìn)行分析，對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。五、論文結(jié)構(gòu)本文主要分為以下部分：1.研究背景及意義：簡述風(fēng)電行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及問題，分析當(dāng)前風(fēng)力機(jī)模擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的研究需求及意義。2.相關(guān)技術(shù)介紹：介紹風(fēng)力機(jī)控制技術(shù)、風(fēng)力機(jī)性能評估及故障診斷技術(shù)，及硬件設(shè)計(jì)、仿真計(jì)算等相關(guān)技術(shù)。3.實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的設(shè)計(jì)：介紹風(fēng)力機(jī)模型的建立、控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的硬件構(gòu)造以及相應(yīng)物理傳感器的安裝與應(yīng)用。4.實(shí)驗(yàn)測試及數(shù)據(jù)處理：對實(shí)驗(yàn)平臺(tái)進(jìn)行性能測試，得到實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析與處理，提取實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)中有用的信息，驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)平臺(tái)