1、風力發(fā)電以其環(huán)境友好、可靠性高、成本低且規(guī)模效益顯著的特點，已經(jīng)成為發(fā)展最快的新型能源，這也就要求風力發(fā)電技術(shù)更加成熟。在實現(xiàn)最大風能捕獲過程中需要檢測很多物理量，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速就是其中非常重要的物理量，但是由于風力發(fā)電系統(tǒng)運行環(huán)境惡劣且存在不確定性，使得速度傳感器的安裝不僅增加風電系統(tǒng)與控制系統(tǒng)之間連線，而且降低了系統(tǒng)的可靠性，增加了系統(tǒng)成本。該課題以此為研究對象，針對風機自身結(jié)構(gòu)特性以及系統(tǒng)運行環(huán)境，通過構(gòu)建風力發(fā)電系統(tǒng)數(shù)學模型，設計完善

2、的控制系統(tǒng)，實現(xiàn)無速度傳感器控制，并且盡可能多的考慮系統(tǒng)可能存在的不確定性和外界擾動，確保系統(tǒng)穩(wěn)定、安全、可靠、高效運行。具體研究內(nèi)容如下：
　　首先，分析風力發(fā)電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)特性以及風力機運行特性，考慮系統(tǒng)運行過程中存在的參數(shù)攝動以及系統(tǒng)擾動等問題，針對永磁同步發(fā)電機建立了永磁同步風力發(fā)電系統(tǒng)數(shù)學模型，隨后根據(jù)哈密爾頓系統(tǒng)無源性理論建立永磁同步風力發(fā)電系統(tǒng)端口受控哈密爾頓模型。
　　然后，在上一章節(jié)的基礎上，設計系統(tǒng)控制器實現(xiàn)

3、無速度傳感器控制，首先設計系統(tǒng)無源控制器，進行能量函數(shù)整形，使系統(tǒng)能量函數(shù)在期望平衡點取得極小值，以實現(xiàn)期望狀態(tài)運行；然后設計自適應全維狀態(tài)觀測器來估計電機轉(zhuǎn)速實現(xiàn)無速度傳感器控制，最后針對系統(tǒng)擾動問題，設計擴張狀態(tài)觀測器以實時觀測系統(tǒng)擾動并進行動態(tài)補償。
　　最后，對比分析滑模擴張狀態(tài)觀測器與傳統(tǒng)擴張狀態(tài)觀測器各自特點，考慮到滑模擴張狀態(tài)觀測器兼具滑模和擴張狀態(tài)觀測器的優(yōu)點，既可以估計總擾動又可以加快收斂速度。在上一章節(jié)的基礎上