基于神经网络的风力机动力学分析

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振动与冲击 ›› 2009, Vol. 28 ›› Issue (8) : 78-83.

论文

基于神经网络的风力机动力学分析

李兴国金鑫何玉林

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Kinetic Analysis of Wind Turbine Based on ANN

Li Xingguo Jin Xin He Yulin

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摘要

由于单独使用一种分析方法不能考虑到风轮结构和气动载荷的耦合关系，分析出的结果准确性将受到影响。针对这一问题，本文将联合仿真技术引入风电机组结构动力学分析中。该分析方法考虑到了风电机组结构的气弹性问题，即将用Matlab计算的气动力和用ADAMS计算的结构变形相互耦合。仿真情况更接近于实际风电机组的工作情况，计算精度较好。将该联合仿真技术对某600千瓦风力发电机进行了结构动力学分析。分析表明，该方法能较好的模拟风力发电机组的结构动力学特性。但是由于仿真模型计算精度较高，考虑的自由度较多，计算耗时较长。针对仿真分析方法的这一局限性，本文在应用联合仿真技术计算出一系列样本工况后，采用人工神经网络方法对风电机组结构动力学性能进行分析预测。分析表明，采用仿真分析与人工神经网络相结合的方法对风力发电机组结构动力学进行分析和预测，可以减少动力学分析的时间，保证预测精度，弥补单独使用仿真分析方法的局限性。

Abstract

Because the usual method cannot take the coupling relation between the rotor structure and aerodynamic load, in which the correctness will be influenced. Aiming that problem，the combine simulation is used in this paper, which can take the coupling into consideration. 600KW wind turbine is researched on rotor structural dynamics, which results are compared to the test results. The comparison shows that the modified theory can be used to the structural analysis of wind turbine. But the simulation will cost much time, the ANN is used to predict the structural dynamics of wind turbines after calculating sample using combine technology. The result shows that ANN combined with simulation can reduce the time and ensure the correctness.