基于混沌理论的超大型漂浮式风力机动态响应研究

作者：王博; **松; 李春^*; 许子非; 丁勤卫; 张立; 李蜀军

来源：机械强度, 2022, 44(01): 29-37.

DOI：10.16579/j.issn.1001.9669.2022.01.004

• 超大型
• 漂浮式风力机
• 调谐质量阻尼器
• 多岛遗传算法
• 运动响应
• 混沌特征

大型化后的漂浮式风力机非线性运动特征显著增强,为此以DTU 10 MW风力机为研究对象,建立NAUTILUS半潜式平台漂浮式风力机模型,在机舱内部配置调谐质量阻尼器(TMD),通过多岛遗传算法优化TMD参数,研究无TMD控制、TMD控制(未优化)及优化TMD控制下漂浮式风力机运动响应特性,并基于混沌理论,采用相空间重构和最大Lyapunov指数法从定性和定量角度分析漂浮式风力机运动响应非线性特征。结果表明:TMD控制和优化TMD控制下,漂浮式风力机塔顶前后位移响应明显减小,但侧向位移响应作用较小;塔架前后加速度响应峰值在塔架高度为30 m～90 m范围内显著减小,而侧向加速度响应峰值则在塔架高度为10 m～30 m范围内有所减小。较之无TMD控制,优化TMD控制下,漂浮式风力机运动响应混沌特征减弱,最大Lyapunov指数均减小,表明优化TMD可减小其运动响应非线性特征。

• 单位
  上海理工大学