Análisis y modelado de un prototipo de un aerogenerador

Abstract

La mayor contribución de esta tesis son las siguientes: 1) El modelado de un prototipo de una turbina de viento. Este modelo es obtenido utilizando el método de Euler Lagrange y teoría de circuitos. El modelo obtenido es comparado con un prototipo propuesto en experimentación. El prototipo propuesto es una turbina de viento de tipo barlovento de tres palas. 2) Un observador no lineal es propuesto para observar la posición angular y la velocidad angular de las palas a partir de la corriente de la armadura en la turbina de viento, este observador es muy importante porque es fácil medir la corriente en la armadura de forma directa, pero es difícil obtener la medición de la posición y de la velocidad angular. Esto es probado en el error de estado del observador aplicado al modelo no linear, ya que el error es exponencialmente estable. El observador propuesto obedece a la solución de una Ecuación Matricial Lineal de Desigualdad (LMI).

The major contributions of this Master Thesis are as follows: 1) The modeling of a pro- totype of a wind turbine is presented. This model is obtained using de Euler Lagrange method and circuit theory. The obtained model is compared with a proposed prototype in experimentations. The proposed prototype is a windward wind turbine of three blades. 2) A nonlinear observer is proposed to see the angular position of a blade and the angular velocity of a blade from the armature current in the wind turbine, this observer is impor- tant because it is easy to have the measure of the third one, but it is difficult to have the measure of the first and the second ones. It is proven that the state error of the observer applied to the nonlinear model is exponentially stable. The proposed observer is based in the solution of a Linear Matrix Inequality (LMI) equation.