超磁致伸缩襟翼结构的风力机叶片减振系统及控制方法

摘要

本发明公开了风力发电技术领域的一种超磁致伸缩襟翼结构的风力机叶片减振系统及控制方法。其技术方案是，所述系统包括超磁致伸缩襟翼结构的风力机叶片、测风速激光雷达、嵌入式振动控制卡和上位机；所述超磁致伸缩襟翼结构的风力机叶片包括三个光纤应变传感器和三根超磁致伸缩作动器；所述嵌入式振动控制卡包括ARM主控芯片、FPGA电路、模数转换器、第一低通滤波器、信号调理器、压控恒流源、第二低通滤波器、数模转换器和USB接口。本发明的有益效果是实现了具有襟翼结构的风力机叶片在小幅、低频下的减振功能；提高了系统的抗干扰能力。

主权项

一种超磁致伸缩襟翼结构的风力机叶片减振系统，其特征在于，所述系统包括超磁致伸缩襟翼结构的风力机叶片、测风速激光雷达、嵌入式振动控制卡和上位机；所述超磁致伸缩襟翼结构的风力机叶片包括三个光纤应变传感器和三根超磁致伸缩作动器；所述嵌入式振动控制卡包括ARM主控芯片、FPGA电路、模数转换器、第一低通滤波器、信号调理器、压控恒流源、第二低通滤波器、数模转换器和USB接口；其中，所述三个光纤应变传感器、信号调理器、第一低通滤波器、模数转换器、FPGA电路和ARM主控芯片顺次连接；所述三个应变传感器用于采集具有襟翼结构的风力机叶片的应变信号；所述信号调理器用于将光纤应变传感器检测到的信号装换成电压信号；所述第一低通滤波器用于滤掉高频干扰信号；所述模数转换器用于将模拟信号转换成数字信号；所述FPGA电路用于对接收到的数字信号进行处理；所述FPGA电路、数模转换器、第二低通滤波器、压控恒流源和三根超磁致伸缩作动器顺次连接；所述数模转换器用于将数字信号转换成模拟信号；所述第二低通滤波器用于平滑模拟电压量；所述压控恒流源用于将模拟电压信号转换成电流信号；所述三根超磁致伸缩作动器根据电流信号产生相应的伸长或收缩进而使襟翼摆动产生不同角度；所述测风速激光雷达与所述模数转换器连接；所述测风速激光雷 达用于提供参考应变信号；所述ARM主控芯片与所述上位机通过USB接口连接；所述ARM主控芯片用于监控嵌入式振动控制卡的运行状况以及上位机与FPGA的命令和数据传递。