[发明专利]一种用于减缓漂浮式风力机风轮载荷波动的尾缘襟翼控制方法

权利要求书

1.一种用于减缓漂浮式风力机风轮载荷波动的尾缘襟翼控制方法，其特征在于包括以下几个步骤：

步骤1：采集风力机中风轮和叶片以下参数：风力机叶轮襟翼距叶轮旋转中心的距离R、风轮旋转角速度ω、轮毂高度h、风轮处的当地风速V、叶片桨距角β、叶片方位角ψ、襟翼偏转角的初始值α_f(i)；

步骤2：使用惯性测量单元测量漂浮式平台的以下数据：包括纵摇运动的角度、纵摇运动的角速度、横摇运动的角速度、垂摇运动的角度、垂摇运动的角速度、纵荡运动的速度、横荡运动的速度以及垂荡运动的速度；

步骤3：根据步骤1和步骤2测量的数据计算尾缘襟翼处叶片与气流的轴向相对速度；

步骤4：根据步骤1和步骤2测量的数据计算尾缘襟翼处叶片与气流的切向相对速度；

步骤5：根据轴向相对速度和切向相对速度计算尾缘襟翼的偏转角的值α_f(i+1)；

步骤6：根据值α_f(i)和α_f(i+1)确定尾缘襟翼需要转动的角度。

2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于所述步骤3计算尾缘襟翼处叶片与气流的轴向相对速度的计算公式为：

V_N＝V-V_surge·cos(α_pitch)·cos(α_yaw)-ω_pitch·(h-R·sinψ)-ω_yaw·R

式中，V_N为轴向相对速度，V为风轮处的当地风速，V_surge为纵荡运动的速度，α_pitch为纵摇运动的角度，α_yaw为垂摇运动的角度，ω_pitch为纵摇运动的角速度，h为轮毂高度，R为风力机叶轮襟翼距叶轮旋转中心的距离，ψ为叶片方位角，ω_yaw为垂摇运动的角速度。

3.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于所述步骤4计算尾缘襟翼处叶片与气流的切向相对速度的计算公式为：

V_T＝ω·R-V_sway·sinψ-ω_roll·(h-R·sinψ)+V_heave·cosψ

式中，V_T为切向相对速度，V_sway为横荡运动的速度，ω_roll为横摇运动的角速度，V_heave为垂荡运动的速度，R为风力机叶轮襟翼距叶轮旋转中心的距离，ω为风轮旋转角速度，ψ为叶片方位角，h为轮毂高度。

4.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于所述步骤5计算尾缘襟翼偏转角的值的方法采用一次函数，尾缘襟翼偏转角的计算公式为：

式中，α_f(i+1)为尾缘襟翼的偏转角，a为尾缘襟翼控制系数，V_N为轴向相对速度，V_T为切向相对速度，V为风轮处的当地风速，β为叶片桨距角。

5.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于所述步骤6根据值α_f(i)和α_f(i+1)确定尾缘襟翼需要转动的角度：

Δα_f＝α_f(i+1)-α_f(i)。

6.根据权利要求1-5任一项所述的控制方法，其特征在于分别计算每个带有襟翼结构的叶片的尾缘襟翼需要转动的角度值，分别控制每个尾缘襟翼需要转动的角度。