法国中央理工大学Franck PLESTAN教授报告：海上风机系统控制 ---- 邀请人杨晓静
在北航聘请短期外国专家引智项目的支持下，应我院杨晓静老师邀请，来自法国中央理工大学，法国LS2N控制实验室Co-head，FranckPLESTAN教授于2018年10月16日14:00-16:00 在新主楼C708会议室做了题为“Robust Control for WindSystems”的报告。报告由杨晓静老师主持，法国中央理工大学和北京航空航天大学师生，以及金风科技、华锐风电、联合动力、航天万源等风电企业研发人员参加。
Franck PLESTAN教授是控制科学领域优秀的学术领导人之一，担任法国LS2N（Laboratoryof Digital Sciences of Nantes）控制实验室（450余高级科研人员）Co-head，同时也是法国国家大学委员会、IEEE技术委员会、法国国家网络执行委员会的成员。科研上，他正在领导一支15位科研工作者和30余位博士生、工程师组成的科研团队，研究兴趣遍及电动气动执行器控制、飞行系统控制、机器人控制、无人驾驶汽车控制、绿色能源系统控制等方面，获得来自法国国家级基金、雷诺车辆公司、空中客车公司等多项资金支持与合作，国际合作遍及美国、阿尔及利亚、墨西哥、中国等各地。他致力于滑模变结构控制方法论研究，包括自适应控制、高阶滑模控制、冲击滑模控制、时滞系统、非线性系统观测器设计等，在著名国际期刊和会议发表论文160余篇、专著篇章多篇。
在报告中，FranckPLESTAN 教授介绍了LS2N实验室的基本情况。LS2N实验室是法国南特大型学术机构，其网站为：https://www.ec-nantes.fr/laboratories/ls2n-laboratory-ex-irccyn-and-lina-/ 该实验室目前拥有450余成员（包括20余高级科研人员、163位教授、30余工程师和管理人员等），学术研究涉及未来产业、能源和环境管理、生命科学、车辆、数字与文化等方向，LS2N实验室在系统设计与操作，机器人、过程与计算，数据科学与决策，信号、图像、人机工程学和语言，软件与分布式系统科学等方面具备特别专长。
FranckPLESTAN教授报告现场
Franck PLESTAN教授领导的控制学术组包括15位科研工作者和30余位博士生及工程师。目前，Franck PLESTAN教授做为主持者，在能源控制方面获得来自法国电网公司和国家支持约4百万欧元（2014-2020年）、在电力推进系统方面获得雷诺汽车公司及国家支持约4.5百万欧元（2016-2021年），在海浪能源系统优化控制方面获得ANR支持，在双风机系统控制方面获得SEREO支持，在混合动力船舶系统控制方面获得D-ICE支持，长期与雷诺汽车公司、空中客车公司等企业合作，并在健康和疾病管理和控制、医疗器械等方面与南特医院、雷恩医院、比勒陀利亚大学等长期合作。
FranckPLESTAN教授报告现场
风力发电是世界上发展最快的绿色能源技术。双风力发电机概念提出的主要目的是提高单一塔架的风力效率（法国专利，SEREO结构），主要优势为减少维修、降低故障风险、前景更好的功率和效率。主要想法是向风时进行功率优化和角度控制，非向风时利用两个风机产生不同拉力。涉及到的主要问题包括：叶片桨矩控制策略（IFAC World Congress,2017, Control Eng. Practice, 2017）、电磁转矩控制策略（IEEE CCTA, 2017）、无风速信息下系统控制策略（IEEE VSS, 2018）等。
海上风电由于在发电稳定性、电网接入便利性、土地节省等多方面均优于陆上风电，已成为风力资源深海发展的重要战略内容。深海风能开发研究中，风力系统的控制算法是关键核心技术之一。法国已经在距离陆地22千米的海上建设了深海风机的样机– FLOATGEN。深海风机系统具有浮动特性，为系统引入了新的自由度，尤其是平台的俯仰运动，因此，控制策略的主要目的是：不同风速下的功率输出管理和降低平台俯仰运动，同时降低电磁转矩、桨距和叶尖的振动。
深海风机的样机– FLOATGEN
此次报告介绍了滑模变结构控制方法的核心思想及其作为主要控制策略用于深海风机的新结果。滑模变结构控制方法是一种非线性的鲁棒控制方法，并能在大范围操作点有效。该类控制方法的特点是：是一种非连续控制律；对于标准滑模控制，系统具有鲁棒性和振动性；对于高阶滑模控制可有限时间内收敛、精确性高、具有鲁棒性；设计简单。滑模面上的运动既不依赖于控制对象参数，又不依赖于扰动和系统不确定性。通过高仿真系统的验证，在滑模变结构控制策略下，风力系统具有良好的性能，达到了设定的控制目的。
通过本次报告，北航师生、来访企业与报告人进行了深入交流，了解了法国LS2N实验室和FranckPLESTAN教授团队的科研成果，在新能源、风力系统、控制方法等国际前沿信息，为进一步国际合作奠定基础。
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