42、风力涡轮机控制优化与环境工程能力培养

风力涡轮机控制优化与环境工程能力培养

风力涡轮机控制学习目标与规划

在风力涡轮机控制的学习中，有着明确的目标和详细的规划。

学习目标包括：
1. 掌握控制风力涡轮机运行的数学方程，并识别相关变量。
2. 确定控制器解决的问题。
3. 比较开环和闭环系统，区分操纵变量和控制变量。
4. 对由微分方程描述的动态系统进行仿真。
5. 分类和识别单输入单输出（SISO）、多输入多输出（MIMO）、一阶、二阶和高阶系统，并明确它们之间的差异。
6. 获取系统的时间和频率响应。
7. 设计和调整PID控制器。
8. 识别遗传算法的阶段和元素。
9. 配置和运行遗传算法以优化控制器的性能。

整个学习内容分为三个主要模块，每个模块又包含多个会话，具体如下：
|模块|会话|内容|
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|玩风力涡轮机（练习1 - 3）|会话1|风力涡轮机的运行、状态空间、SISO和MIMO系统、传感器和执行器、风力涡轮机的数学模型、主要变量和方程|
||会话2|风力涡轮机模型的仿真，不同条件下，不同风速和剖面|
|控制风力涡轮机（练习4 - 5）|会话3|控制系统：操纵变量和控制变量、闭环控制、时间响应和规格|
||会话4|PID控制器、调整PID的三个增益及其对响应的影响|
||会话5|将PID调节器应用于风力涡轮机|
|优化控制器（练习6 - 13）|会话6|优化、成本函数、约束条件、变量、求解器、遗传算法|
||会话7|通过遗传算法优化PID控制器，并应用于风力涡轮机|
||会话8