Investigación sobre el control de velocidad conectado a la red de una turbina eólica hidráulica basado en la optimización de enjambre de partículas caóticas mejorada difusa PID
Autores: Wang, Yujie; Cao, Yang; Qian, Zhong; Xia, Jianping; Kang, Xuhong; Zhu, Yixian; Yang, Yanan; Zhang, Wendong; Chen, Shaohua; Wu, Guoqing
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Investigación sobre el control de velocidad conectado a la red de una turbina eólica hidráulica basado en la optimización de enjambre de partículas caóticas mejorada difusa PID
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería de Software
Palabras clave
Mejorado
Algoritmo
CPSO
PID difuso
Control de velocidad
Turbina eólica hidráulica
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 50
Citaciones: Sin citaciones
Se introduce una versión mejorada del algoritmo de optimización de enjambre de partículas caóticas difuso PID para abordar las condiciones de control de velocidad de turbinas eólicas hidráulicas conectadas a la red. En el algoritmo mejorado, se combina un mapeo caótico circular con la optimización de enjambre de partículas (PSO) para evitar que el PSO quede atrapado en óptimos locales. Además, se integra una estrategia de reducción lineal del peso de inercia para armonizar la capacidad del algoritmo de exploración expansiva y explotación meticulosa. Luego, se utiliza el algoritmo mejorado para ajustar y perfeccionar las variables de configuración dentro del sistema difuso PID. Basándose en la optimización, se analizan las características de velocidad del motor variable. Los resultados de la simulación muestran que cuando el factor de ángulo de la placa oscilante varía dentro de un rango específico, la velocidad del motor variable solo está relacionada con la velocidad cuantitativa de la bomba. Cuando la velocidad de entrada de la bomba cuantitativa cambia en un paso de 400 a 500 r/min, el enfoque de control difuso PID CPSO mejorado reduce el tiempo de ascenso en un 40% y 76%, y el tiempo de establecimiento en un 80% y 76%, en comparación con los enfoques de control difuso PID y PSO difuso PID, respectivamente. Cuando la velocidad de entrada cambia en un paso de 500 a 600 r/min, el enfoque reduce el tiempo de ascenso en un 25% y 72%, y el tiempo de establecimiento en un 80% y 72%, respectivamente. Cuando la velocidad de entrada varía dentro de un rango de 400-500 r/min, el enfoque reduce el tiempo de ascenso en un 37.5% y 80%, y el tiempo de establecimiento en un 83% y 80%, respectivamente. Y el sistema de control de velocidad difuso PID CPSO mejorado no muestra sobrepaso. Por lo tanto, el algoritmo difuso PID CPSO mejorado mejora la estabilidad y rapidez del sistema de bomba-motor cuantitativo, cumpliendo con las necesidades de control de velocidad de turbinas eólicas hidráulicas conectadas a la red.
Descripción
Se introduce una versión mejorada del algoritmo de optimización de enjambre de partículas caóticas difuso PID para abordar las condiciones de control de velocidad de turbinas eólicas hidráulicas conectadas a la red. En el algoritmo mejorado, se combina un mapeo caótico circular con la optimización de enjambre de partículas (PSO) para evitar que el PSO quede atrapado en óptimos locales. Además, se integra una estrategia de reducción lineal del peso de inercia para armonizar la capacidad del algoritmo de exploración expansiva y explotación meticulosa. Luego, se utiliza el algoritmo mejorado para ajustar y perfeccionar las variables de configuración dentro del sistema difuso PID. Basándose en la optimización, se analizan las características de velocidad del motor variable. Los resultados de la simulación muestran que cuando el factor de ángulo de la placa oscilante varía dentro de un rango específico, la velocidad del motor variable solo está relacionada con la velocidad cuantitativa de la bomba. Cuando la velocidad de entrada de la bomba cuantitativa cambia en un paso de 400 a 500 r/min, el enfoque de control difuso PID CPSO mejorado reduce el tiempo de ascenso en un 40% y 76%, y el tiempo de establecimiento en un 80% y 76%, en comparación con los enfoques de control difuso PID y PSO difuso PID, respectivamente. Cuando la velocidad de entrada cambia en un paso de 500 a 600 r/min, el enfoque reduce el tiempo de ascenso en un 25% y 72%, y el tiempo de establecimiento en un 80% y 72%, respectivamente. Cuando la velocidad de entrada varía dentro de un rango de 400-500 r/min, el enfoque reduce el tiempo de ascenso en un 37.5% y 80%, y el tiempo de establecimiento en un 83% y 80%, respectivamente. Y el sistema de control de velocidad difuso PID CPSO mejorado no muestra sobrepaso. Por lo tanto, el algoritmo difuso PID CPSO mejorado mejora la estabilidad y rapidez del sistema de bomba-motor cuantitativo, cumpliendo con las necesidades de control de velocidad de turbinas eólicas hidráulicas conectadas a la red.