Skip to main content
European Commission logo print header

Innovative Control, Identification and Estimation Methodologies for Sustainable Energy Technologies

Article Category

Article available in the following languages:

Autonomiczne sterowanie systemami pozyskiwania energii odnawialnej

Dzięki finansowaniu UE udało się poczynić znaczne postępy w dziedzinie matematycznych metod sterowania złożonymi systemami dynamicznymi. Wyniki umożliwiły przygotowanie pierwszej w historii publikacji opisu sterowania turbinami wiatrowymi o dużej wysokości za pomocą danych eksperymentalnych.

Energia icon Energia

Inżynieria sterowania zajmuje się sterowaniem złożonymi systemami dynamicznymi. Większość rzeczywistych systemów sterowania pracuje w sposób nieliniowy. Wyniki nie mogą być w łatwy sposób wywiedzione z szeregu jednoczesnych impulsów wejściowych poprzez samą znajomość wyników dla poszczególnych wejść, a zachowanie się systemu może ulegać radykalnym zmianom w zależności od warunków pracy. Celem inżynierów jest utrzymanie stabilności i wydajności tych złożonych systemów nieliniowych w warunkach zmieniających się parametrów systemu. Obszerna teoria sterowania zajmuje się elementami niepewnymi w strukturze sterownika, analizując przestrzeń projektową w taki sposób, by znaleźć opcje niewrażliwe na zmiany systemu. W kontekście projektu "Innovative control, identification and estimation methodologies for sustainable energy technologies" (ICIEMSET) finansowany przez UE naukowiec opracował nowe, zaawansowane algorytmy na potrzeby inżynierii sterowania. Obsługują one złożone systemy niepewne, wykorzystując unoszące się w powietrzu turbiny wiatrowe (turbiny wiatrowe wykorzystujące siły aerodynamiczne generowane przez skrzydła utrzymywane na uwięzi jak latawiec) jako przypadek testowy. Badacz opracował wiele innowacyjnych algorytmów opisujących siłę wiatru na dużych wysokościach na podstawie kontrolowanych profilów dynamicznych. Dokładność i wszechstronność tych algorytmów została przetestowana doświadczalnie podczas licznych eksperymentów w warunkach rzeczywistych, przeprowadzonych przy użyciu unoszących się w powietrzu modeli wykorzystujących energię wiatrową. Pomyślne rozpatrzenie wniosku o dofinansowanie umożliwiło dalsze prowadzenie prac doświadczalnych. Wynikiem tego jest zrealizowanie przez naukowca celu, jakim był samodzielny lot elastycznego skrzydła na uwięzi przez co najmniej cztery godziny. Efektem prac prowadzonych w ramach projektu ICIEMSET jest opublikowanie oraz przyjęcie 21 artykułów przez międzynarodowe czasopisma z branży inżynierii sterowania oraz jeden w fazie recenzji, a także opracowanie rozdziału publikacji książkowej i liczne publikacje związane z konferencjami. System sterowania skrzydłem na uwięzi opracowany w ramach projektu ICIEMSET jest jedną z niewielu na świecie udanych demonstracji takiego systemu połączoną z obszernymi danymi eksperymentalnymi. Podsumowując, projekt ICIEMSET przyczynił się do znacznego postępu w dziedzinie opracowania wszechstronnej metodologii sterowania na potrzeby nieliniowych systemów dynamicznych. Wyniki projektu stanowią użyteczną wiedzę dla naukowców, projektantów i inżynierów z dziedziny fizyki, a także inżynierii, biologii i chemii. Perspektywa ujarzmienia energii wiatrowej na dużych wysokościach przybliża nas również do skutecznego sterowania autonomicznymi skrzydłami na uwięzi lub unoszącymi się w powietrzu turbinami wiatrowymi.

Słowa kluczowe

Systemy dynamiczne, turbiny wiatrowe, inżynieria sterowania, nieliniowość, algorytm, autonomiczny, energia wiatrowa, energia wiatrowa z modułu powietrznego

Znajdź inne artykuły w tej samej dziedzinie zastosowania