[发明专利]一种风电机组变桨距控制的改进自抗扰控制器和系统

权利要求书

1.一种风电机组变桨距控制的改进自抗扰控制器，与被控风机连接，用于控制被控风机的扰动，其特征在于，包括跟踪微分器、非线性组合模块、扩张状态观测器和BP神经网络模块，所述的BP神经网络模块嵌入于扩张状态观测器中，用于拟合部分扰动，并在线调节扩张状态观测器的参数；

该控制器工作时，扰动的估计包括两部分，具体为：BP神经网络模块预测的扰动值f_BP和扩张状态观测器估计的扰动值

2.根据权利要求1所述的一种风电机组变桨距控制的改进自抗扰控制器，其特征在于，所述的BP神经网络模块调节的扩张状态观测器的参数共三个。

3.根据权利要求2所述的一种风电机组变桨距控制的改进自抗扰控制器，其特征在于，所述的BP神经网络模块通过采样获得扩张状态观测器的三个输出参数，并将其中两个作为BP神经网络模块的输入，剩下一个作为BP神经网络模块的输出。

4.根据权利要求3所述的一种风电机组变桨距控制的改进自抗扰控制器，其特征在于，所述的BP神经网络模块为训练完成的BP神经网络预测模型。

5.根据权利要求4所述的一种风电机组变桨距控制的改进自抗扰控制器，其特征在于，所述的BP神经网络模块采用离线训练的方式，所述的BP神经网络为三层BP神经网络。

6.根据权利要求2所述的一种风电机组变桨距控制的改进自抗扰控制器，其特征在于，所述的BP神经网络整定扩张状态观测器的参数分别为β₀₁、β₀₂和β₀₃。

7.根据权利要求3所述的一种风电机组变桨距控制的改进自抗扰控制器，其特征在于，所述的扩张状态观测器的三个输出参数分别为z₁、z₂和z₃，所述的三个输出参数z₁、z₂和z₃分别为状态观测器的输出信号的观测值。

8.根据权利要求1所述的一种风电机组变桨距控制的改进自抗扰控制器，其特征在于，该改进自抗扰控制器估计的总的扰动

9.根据权利要求3所述的一种风电机组变桨距控制的改进自抗扰控制器，其特征在于，该改进自抗扰控制器的数学表达式为：

e₁＝z₁-w

u₀＝k₁fal(v₁-z₁,α₄,d)+k₂fal(v₂-z₂,α₄,d)

其中，v₀为TD的输入信号，v₁为输入跟踪信号，为下次迭代式中的v₁，v₂为输入信号的微分提取信号，为下次迭代式中的v₂，fal()为韩京清所总结出的扩张状态观测器非线性函数，r为跟踪因子，w为未知外部扰动，u₀为非线性组合输出新的控制量，u_q为非线性状态误差，e₁为输入输出信号的误差，α_n表示幂函数指数值n，z_i为状态观测器的第i个输出信号的观测值，b为补偿因子的估计值，f_BP为BP神经网络模块预测的扰动值，为扩张状态观测器估计的扰动值，为下次迭代式中的z₂，为下次迭代式中的z₁，d为线性段区间长度，k₁、k₂为整定参数。

10.一种改进自抗扰控制器的风电机组变桨距控制系统，其特征在于，包括相互连接的改进自抗扰控制器和被控风机，所述的改进自抗扰控制器为权利要求1-9任一项所述的改进自抗扰控制器。