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第1章 绪论1

1.1 无源性概念与无源控制方法1

1.2 风力发电机组发展与控制3

1.2.1 风力发电机组的发展3

1.2.2 风力发电机组的控制4

1.3 本书的内容和特点6

第2章 非线性系统基本概念7

2.1 非线性系统描述7

2.2 Lyapunov稳定性理论8

2.2.1 Lyapunov稳定性8

2.2.2 Lyapunov稳定定理10

2.3 输入输出稳定性概述12

2.3.1 Lp空间及其拓展12

2.3.2 输入输出稳定性与Lp稳定性13

2.3.3 L2增益与小增益定理16

2.4 坐标变换及相关概念18

2.5 图论基础22

第3章 无源性及相关理论24

3.1 无源性概念24

3.2 无源性实现27

3.3 无源性与耗散性30

3.3.1 耗散系统特性30

3.3.2 耗散性判据32

3.4 无源性与稳定性37

3.4.1 Lyapunov稳定性与L2稳定性37

3.4.2 绝对稳定性39

3.5 反馈系统无源性44

第4章 无源控制设计方法51

4.1 无源控制设计基础51

4.2 鲁棒无源控制设计57

4.2.1 鲁棒无源性57

4.2.2 鲁棒无源镇定控制60

4.2.3 鲁棒无源L2性能综合65

4.3 自适应无源控制设计74

4.3.1 自适应无源控制器设计74

4.3.2 自适应无源L2性能设计76

4.4 改进型无源控制设计79

4.4.1 输入受限无源控制设计79

4.4.2 多输入协调无源控制设计80

4.5 分布式无源性系统研究82

第5章 Hamilton系统无源性设计88

5.1 Euler-Lagrange系统概述88

5.1.1 Euler-Lagrange方程形式88

5.1.2 含控制的Euler-Lagrange系统与无源性89

5.1.3 Euler-Lagrange系统控制器设计91

5.2 Hamilton系统产生与实现92

5.2.1 由Euler-Lagrange系统到Hamilton系统92

5.2.2 端口受控Hamilton系统94

5.2.3 端口受控耗散Hamilton系统98

5.3 耗散Hamilton系统互联与控制101

5.3.1 标准反馈互联控制101

5.3.2 无源性反馈互联控制111

5.4 耗散Hamilton系统自适应鲁棒控制115

5.4.1 端口受控耗散Hamilton系统鲁棒控制115

5.4.2 端口受控耗散Hamilton系统自适应鲁棒控制119

5.5 耗散Hamilton系统多机协同控制120

5.5.1 两个端口受控耗散Hamilton系统协同控制120

5.5.2 多个端口受控耗散Hamilton系统协同控制123

第6章 风力机与风力发电机组128

6.1 风力机的结构与分类128

6.2 风力机的基础理论130

6.2.1 贝兹理论130

6.2.2 最大功率跟踪133

6.3 典型风力发电机组结构与模型135

6.3.1 定速感应风力发电机组135

6.3.2 双馈式风力发电机组139

6.3.3 直驱式永磁风力发电机组144

6.4 风力发电机组控制技术149

6.4.1 风力发电控制的发展149

6.4.2 风力发电控制技术研究现状151

第7章 风力发电机组环节无源性设计155

7.1 桨距角与传动机构无源控制155

7.1.1 桨距角与传动机构模型155

7.1.2 无源控制器设计157

7.1.3 仿真验证159

7.2 风能转换系统无源控制161

7.2.1 风能转换系统模型161

7.2.2 无源控制器设计163

7.2.3 仿真验证165

7.3 网侧变流器无源控制166

7.3.1 双PWM变换器模型166

7.3.2 无源控制器设计167

7.3.3 仿真验证168

7.4 双馈感应发电机组无源控制171

7.4.1 双馈感应发电机组模型171

7.4.2 无源控制器设计172

7.4.3 仿真验证175

7.5 永磁发电机组无源控制177

7.5.1 永磁发电机组模型177

7.5.2 无源控制器设计178

7.5.3 仿真验证179

第8章 风力发电机组多种无源控制研究181

8.1 定速风电机组控制分析181

8.2 双馈感应风电机组输入受限无源控制182

8.2.1 双馈感应风电机组无源性实现182

8.2.2 输入受限无源控制设计183

8.2.3 仿真验证185

8.3 永磁风电机组多输入协调无源控制186

8.3.1 永磁发电机组增量模型186

8.3.2 协调无源控制器设计187

8.3.3 仿真验证189

8.4 风电多机组系统协同控制190

8.4.1 协同控制设计方法拓展190

8.4.2 双馈感应风电机组双机协同控制193

8.4.3 永磁风电机组多机协同控制197

参考文献203