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基于TMD-HMD的海上浮式风力机主被动综合振动控制
随着全球节能减排的推进，海上风电作为清洁能源的代表之一，已经成为人们关注的热点。海上风力机的振动控制技术是影响风电系统有效性和可靠性的关键因素之一。因此，本文重点阐述基于TMD-HMD的海上浮式风力机主被动综合振动控制技术的研究现状和将来的发展方向。
1.TMD-HMD振动控制技术概述
TMD（TunedMassDamper）和HMD（HydraulicMassDamper）是两种常用的振动控制技术。其中，TMD适用于结构瞬态振动控制，HMD适用于结构低频振动控制。TMD主要通过添加质量和阻尼，来抵消结构的振动，从而达到降低振动的目的。HMD则通过控制流体的闸门或可变的容积，来改变流体的弹性形变能，从而抵消结构振动。
TMD-HMD综合振动控制技术是一种主被动控制相结合的技术。主控制策略可以根据实际情况调节质量的大小、位置和阻尼系数等参数，以适应不同频率和幅值的振动；被动控制策略则通过控制流体的运动，以获得结构振动的被动消除。
2.海上浮式风力机振动特性分析
海上浮式风力机振动主要受到以下几个因素影响：
（1）海浪激励：海上风电场处在海洋环境中，海浪对结构的激励是不可避免的。
（2）气动激励：风力机叶片在运转过程中，会受到气动力的激励。当风速越大时，气动力也越大。
（3）结构连杆刚度：浮式风力机的浮体和塔架之间通过刚性连接件相连，结构的连杆刚度会对结构的振动特性产生影响。
（4）附加质量的影响：浮体上设有控制设备和运作人员，这些都是浮式风力机附加的质量，也会对振动特性产生影响。
3.TMD-HMD主被动综合振动控制方法
（1）主动控制方法
TMD主动控制策略是通过调节质量和阻尼系数来抵消结构振动。实际上，在设计阶段就可以选择恰当的TMD参数，以适应风场水深、水域环境和结构参数的变化。因此，TMD的主动控制方法可以在设计和建造阶段实现。
（2）被动控制方法
HMD被动控制策略是通过控制液体流动，改变弹性势能和动能之间的相互转化，以抵消结构振动。被动控制方法适用于结构受到外力激励而产生的振动。例如，容量相同的HMD可以更好地抑制低频振动。在浮体运动时，HMD可以通过调节供水压力来更好地适应不同的运动状态。
（3）综合控制方法
综合应用TMD和HMD的控制策略，可以获得更为理想的控制效果。具体控制方法可以在浮动体使用HMD，在塔架使用TMD。
4.结论
综上所述，基于TMD-HMD的海上浮式风力机主被动综合振动控制技术，可通过调节质量和阻尼系数以及控制液体流动控制结构振动。当前，海上风电的发展已经进入到深海领域，浮体结构振动控制是未来的发展方向。因此，海上浮式风力机振动控制技术的研究和应用将会成为海上风电产业链的关键技术之一。