В данном исследовании рассматривается динамическое поведение ветроэнергетической установки парусного типа (SWPS), оснащенной пневматической пружиной для пассивного демпфирования. На основе ранее верифицированной конструкции параллельного манипулятора с шестью степенями свободы (SHOLKOR), предназначенного для активного управления, была разработана детальная имитационная модель в среде MATLAB Simulink/Simscape для оценки характеристик системы при переменных ветровых нагрузках. Описана общая конструкция SWPS, включающая надувной тороидальный парус с регулируемой площадью поверхности, преобразователь энергии на базе манипулятора с шестью степенями свободы и систему автоматического управления. В модели предусмотрены различные варианты установки пневматической пружины (параллельно основной пружине, последовательно и в конфигурации параллельного подключения ко всей системе) для оценки ее влияния на подавление колебаний и эффективность преобразования энергии. Результаты показывают, что параллельная установка пневматической пружины приводит к существенному снижению амплитуды колебаний и времени установления переходного процесса, одновременно стабилизируя выходную мощность. Напротив, последовательное размещение пневматической пружины оказывает незначительное влияние, а конфигурация параллельного подключения ко всей системе вызывает импульсные переходные процессы в выходной мощности. Исследование демонстрирует, что пневматическая пружина может служить эффективной пассивной альтернативой системам активного демпфирования в конструкциях SWPS. Повышение надежности системы сочетается с упрощением требований к управлению процессом получения ветровой энергии в условиях турбулентности. Кроме того, представлена ​​функциональная схема системы автоматического управления SWPS, позволяющая рассмотреть интеграцию элемента пассивного демпфирования в общем контексте работы установки.

Парусная ветроэнергетическая установка (SWPS); пневматическая пружина; пассивное демпфирование; динамическое моделирование; ветровая энергетика; управление колебаниями; эффективность преобразования энергии; моделирование возобновляемой энергетики; система автоматического управления