[发明专利]基于改进遗传算法的风机塔筒振动控制方法

说明书

本发明公开了基于改进遗传算法的风机塔筒振动控制方法，涉及风力发电设备技术领域，本发明采用改进的遗传算法，计算得到TMD阻尼器的最佳安装位置。仿真实验表明，在确定的最佳安装位置安装TMD阻尼器能够有效降低风机塔筒的振动响应，提高TMD阻尼器的减振效果。

技术领域

本发明涉及风力发电设备技术领域，特别是涉及基于改进遗传算法的风机塔筒振动控制方法。

背景技术

调试质量阻尼器(TMD)作为经典的被动控制阻尼器，被广泛的应用于高耸结构振动控制。它的结构简单，安装维护方便，稳定性高，经济性好。但是它的减振效果相比智能阻尼器比较差，如何提高TMD的减振效果成为了一个亟待解决的问题。

发明内容

本发明实施例提供了基于改进遗传算法的风机塔筒振动控制方法，可以解决现有技术中存在的问题。

本发明提供了基于改进遗传算法的风机塔筒振动控制方法，该方法包括以下步骤：

步骤一，分析风机塔筒模态振型的振型参与系数情况，确定风机塔筒中TMD阻尼器的最佳安装数量；

步骤二，按照编码约束条件对TMD阻尼器的安装位置进行编码，逐一生成初始群体，得到的多个二进制编码染色体表示初始群体中的个体；

步骤三，计算初始群体中所有个体的适应度值，并判断这些适应度值是否收敛于最优解，如果收敛则直接输出最优解，即最优的安装位置，否则进入下一步；

步骤四，使用随机产生且满足交叉约束条件的模板基因序列对初始群体中的每两个个体进行约束交叉操作，形成新一代的群体，称为子代群体；

步骤五，在子代群体中每一个个体进行交换变异，得到变异群体；

步骤六，建立等效二次型性能指标，将变异群体输入到等效二次型指标中计算最优解，即最佳安装位置；

步骤七，将TMD阻尼器安装在确定的最佳安装位置，每个TMD阻尼器均采用半主动控制算法对风机塔筒进行振动控制。

本发明实施例中的基于改进遗传算法的风机塔筒振动控制方法，采用改进的遗传算法，计算得到TMD阻尼器的最佳安装位置。仿真实验表明，在确定的最佳安装位置安装TMD阻尼器能够有效降低风机塔筒的振动响应，提高TMD阻尼器的减振效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的基于改进遗传算法的风机塔筒振动控制方法的流程图；

图2为TMD阻尼器在风机塔筒中的安装方式示意图；

图3为图2中TMD阻尼器的俯视结构示意图；

图4为采用本发明中确定的最优安装位置和传统方法中安装位置在风机塔筒顶端的位移对比。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参照图1，本发明实施例提供了基于改进遗传算法的风机塔筒振动控制方法，该方法包括以下步骤：

步骤一，分析风机塔筒前十阶模态振型的振型参与系数情况，确定风机塔筒中TMD阻尼器的最佳安装数量。