用于风洞中缩比涡轮机测试的高级风力机控制器实现

基于一系列在风洞中运行的缩比风力机上测试高级控制器的两次实验活动，本文描述了整体实验方法、面临的挑战、经验教训以及未来工作的机遇。这两次活动分别于2018年秋和2019年秋进行，分别测试了无约束和带约束的最优叶片变桨距控制器，使用了来流的预览扰动测量。具体而言，第一项研究考虑了线性二次型调节器加入前馈动作的扩展，而第二项研究部署了模型预测控制以将执行器约束纳入最优控制问题。这些活动的成果已发表在关于控制系统的技术会议和期刊论文中；然而，那些著作未包含控制器如何实现的具体细节。我们旨在通过本文填补这一空白，目标读者为风能界。我们描述了实验装置的若干方面，特别是提供用于控制器的软硬件细节；分享过程中若干困难环节及我们克服这些挑战的见解；并总结基于仿真的研究与物理测试之间的关键差异。通过此举，我们希望分享实验活动中的所得，并为其他希望在风洞设施中对缩比风力机开展实验者提供参考点。