随着近年来风电行业的蓬勃发展,风电技术逐渐由陆上转向风能资源更丰富的海上。漂浮式风力发电机就是为了捕获深海风能由陆上风机发展而来。但是,海上环境相对复杂,除了风的影响外,海浪也对风机造成很大的影响。这对风力发电机的安置提出了很高的挑战。目前,漂浮式风机主要依靠浮式基础和锚泊系统的综合作用来保证其漂浮在固定海域。但浮式风机结构柔性大,在风浪的作用下会产生很大的结构载荷。因此,需要先进的结构载荷控制理论和技术支撑海上漂浮式风机的发展。针对于此,国内外学者进行了大量与之相关的研究。风机的结构控制方面的研究也在稳步推进,不断有相关方面的研究成果发表。但是,大多数的结构控制研究对象都是陆上风机或固定式风机,而对于漂浮式风机的结构控制的研究成果相对较少。而且,在对漂浮式风机的结构控制研究中主要集中在被动结构控制,少数的主动结构控制,而半主动结构控制却很难见到。于是,本文针对海上漂浮式风机的基于磁流变阻尼器的半主动结构控制进行了研究。主要内容如下:(1)本文对结构控制进行了介绍,包括被动结构控制、半主动结构控制、主动结构控制,并介绍了各种结构控制在风机领域的应用。对于不同的结构控制类型,本文作了相关的原理的介绍以及控制部件的展示。(2)本文采用了将磁流变(MR)阻尼器加入调谐质量阻尼器的方式进行风机的半主动结构控制。磁流变阻尼器由于其相应快速、易于控制的特点,在漂浮式风机的结构控制中能发挥很重要的作用。其阻尼力大小可以通过加在其上的电压或电流在一定范围内控制。本文针对磁流变阻尼器的工作原理进行了说明,并选取了几种MR阻尼器的典型数学模型作了介绍,展示了磁流变阻尼器的非线性特性。(3)本文提出了定量数据自适应调整学习(ARL)算法。这是一种机器学习算法,可以很好地对非线性特性进行拟合,而且不用知道MR阻尼器的具体参数。以此来建立磁流变阻尼器的逆分析系统,使得其迟滞特性得以准确描述。本文在此基础上进行了改进,产生了加权定量数据ARL算法,对固定的数据组进行加权,并抛弃掉过早的历史数据,更体现了越新的数据越能反映现在的情况的思想。(4)本文建立了驳船型漂浮式风机在俯仰平面的线性模型,并基于此模型采用模型参考自适应控制中的模型跟随控制方法,使真实风机跟随参考模型。之后采用自适应算法,获得了结构控制阻尼力,并设计了限制控制器对其进行退化,获得可以在MR阻尼器上实现的控制信号。本文使用美国国家可再生能源实验室的5MW风机为控制对象进行了仿真,获得了较好的结果。