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龙图腾网获悉中国海洋大学申请的专利基于激光雷达的抗扰复合风机变桨控制方法及系统获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN121429562B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-03-24发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202512017940.2，技术领域涉及：F03D7/04；该发明授权基于激光雷达的抗扰复合风机变桨控制方法及系统是由王红都;支应鑫;黎明;刘晓英;吴松华;付东飞设计研发完成，并于2025-12-30向国家知识产权局提交的专利申请。

本基于激光雷达的抗扰复合风机变桨控制方法及系统在说明书摘要公布了：本申请涉及一种基于激光雷达的抗扰复合风机变桨控制方法及系统，属于风力发电机控制领域，所述方法包括：获取风机风轮实际转速和激光雷达测量的风速信息，根据风速信息计算得到叶轮面等效风速；根据风机气动特性和风速信息计算风速对应桨距角并进行拟合得到稳态关系曲线，进而得到叶轮面等效风速对应的稳态桨距角，并结合实际桨距角计算得到前馈桨距角；根据风机风轮实际转速与给定的风机参考转速得到自抗扰控制量；利用前馈桨距角对自抗扰控制量进行补偿得到桨距角给定值；根据风机实际运行工况对桨距角给定值进行速度限制和角度限制，得到最终的执行桨距角。本申请能够改善风机的动态响应，提升自抗扰系统的运行稳定性，提高控制精度。

本发明授权基于激光雷达的抗扰复合风机变桨控制方法及系统在权利要求书中公布了：1.一种基于激光雷达的抗扰复合风机变桨控制方法，其特征在于，包括： 获取风机风轮实际转速和激光雷达测量的风速信息，根据风速信息计算得到叶轮面等效风速； 根据风机气动特性和风速信息，计算风速对应桨距角并进行拟合得到稳态关系曲线； 通过稳态关系曲线得到叶轮面等效风速对应的稳态桨距角，根据稳态桨距角和实际桨距角计算得到前馈桨距角； 给定风机参考转速，根据风机风轮实际转速与风机参考转速得到自抗扰控制量； 利用前馈桨距角对自抗扰控制量进行补偿，得到桨距角给定值； 根据风机实际运行工况对桨距角给定值进行速度限制和角度限制，得到最终的执行桨距角； 所述得到自抗扰控制量的方法为： 基于风机的风轮传动模型： ； 式中，为风机风轮转子等效转动惯量，为风机的气动转矩，为风机的发电机转矩，为风机的叶轮转子转速，为风机的集体叶片桨距角，为风速，为齿轮箱增速比，，为风机的发电机转子转速，为叶轮转子转速的一阶导数项； 对风机稳态工作点的气动转矩进行泰勒展开，得到气动转矩变化的局部线性化结果： ； 其中，，，，； 式中，为气动转矩误差，为风机稳态工作点的气动转矩，为叶轮转子转速误差，为风机稳态工作点的叶轮转子转速，为浆距角误差，为风机稳态工作点的桨距角，为风速估计误差，为风机稳态工作点的风速，为泰勒展开式中的高阶无穷小量，为转矩对叶轮转子转速的偏导数，为转矩对桨距角的偏导数，为转矩对风速的偏导数； 令、、，根据转矩偏导数值，结合式，将式改写为： ； 其中，为叶轮转子转速误差的二阶导数项；，为变桨系统时间常数，为桨距角控制量；为变桨系统总扰动量，表示为： ； 其中，为叶轮转子转速误差的导数，为风速估计误差的导数，为发电机转矩误差的导数，为发电机转矩误差，为泰勒展开式高阶项的导数； 根据自抗扰控制原理，基于灰箱方法的扰动估计，得到总扰动量的状态空间模型； 基于总扰动量的状态空间模型设计线性扩张状态观测器为： ； 其中，、、为线性扩张状态观测器的状态变量，为的导数，为的导数，为的导数，为总扰动量的状态空间模型的输出，、、为待调节参数； 设增益矩阵，则通过下式进行调节， ； 其中，为复变量，为单位矩阵，为状态空间模型中系统矩阵，为输出矩阵，为线性扩张状态观测器的期待带宽； 基于线性扩张状态观测器，采用线性状态反馈控制率，得到自抗扰控制量表达式： ； 其中，为自抗扰控制量，； 式中，为虚拟控制量，为风机参考转速，、为待设计控制器参数，令控制器增益矩阵，则满足； 其中，为状态矩阵，，为输入矩阵，，为待设计控制器的带宽。

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