Resumen de Diseño de sistema de control de ángulo pitch en aerogeneradores mediante control pi adaptativo por lógica difusa

Fabián Palacios Pereira, Magno Elias Ayala Silva

• español

  En el presente trabajo se llevó a cabo la investigación y el desarrollo de un sistema de control de ángulo de palas (pitch) en un aerogenerador. Dicho desarrollo se realizó utilizando el software Matlab, con las respectivas herramientas que posee. Se analizaron e implementaron modelos teóricos del rotor de un aerogenerador de eje horizontal de tres palas, de la transmisión mecánica y un sistema de control Proporcional-Integral adaptativo con ganancias variables cuyo valor se controló mediante controladores Fuzzy Logic, también se implementó un modelo estadístico del viento para analizar el comportamiento del aerogenerador en condiciones que simularían las condiciones meteorológicas naturales (turbulencias en el viento). Se realizó el modelado utilizando la herramienta Simulink y posteriormente se montó un modelo general ensamblando cada bloque. Se realizaron pruebas con cambios en la velocidad del viento dentro de los rangos que se pueden considerar normales y posteriormente se llevó el sistema al límite, elevando la velocidad del viento a velocidades superiores a las permitidas para realizar la prueba del frenado aerodinámico de emergencia. Se observó que el sistema; variando el pitch y las ganancias del controlador PI, rechazó las perturbaciones y cambios en la velocidad del viento, manteniendo la velocidad de rotación del rotor y la potencia mecánica, asimismo en la región de trabajo que excede los límites establecidos realizó el correspondiente frenado.

• English

  In this project, was carried out the research and development of a blade angle control system in a wind turbine. This development was carried out using the Matlab software, with the respective tools it has. Theoretical models were analyzed and implemented, such as a three-bladed horizontal axis wind turbine rotor, mechanical transmission and adaptive Proportional-Integral control system with variable gains whose value was controlled by Fuzzy Logic controllers, were also implemented a statistical model of wind to analyze the behavior of the wind turbine in conditions that would simulate natural weather conditions (turbulence in the wind). Modeling was performed using the Simulink tool and then a general model was assembled by assembling each block. Tests were carried out with changes in wind speed within the ranges that can be considered normal and later the system was pushed to the limit, raising the wind speed to speeds higher than those allowed to carry out the emergency aerodynamic braking test. It was observed that the system; by varying the pitch and gains of the PI controller, it rejected the disturbances and changes in the wind speed, maintaining the rotational speed of the rotor and the mechanical power, likewise in the work region that exceeds the established limits, it performed the corresponding braking.