Simulation of sail wind power station with pneumatic spring integration

2025

Полный текст Открытый доступ: Gold Метаданные (CSL-JSON)
DOI 10.53894/ijirss.v8i6.9598
Достоверность данных 70 средняя
Как считается эта оценка

Складывается из проверяемых признаков самой записи: есть ли у статьи DOI, сколько независимых источников подтвердили её данные, заполнены ли обязательные поля и насколько свежо последнее подтверждение. Снижают оценку расхождения между источниками и отсутствие идентификатора. Значение от 80 означает, что запись опубликована без дополнительной проверки; от 60 до 79 — что она опубликована с пониженной достоверностью и ручная проверка желательна. Запись, выверенную редактором вручную, пересчёт не опускает ниже 90. Это оценка наших данных о статье, а не оценка самой статьи.

Аннотация

This study investigates the dynamic behavior of a sail wind power station (SWPS) equipped with a pneumatic spring for passive damping. Building upon a previously validated six-degree-of-freedom parallel manipulator design, a detailed simulation model was established in MATLAB Simulink/Simscape to assess system performance under variable wind loads. The model incorporates the pneumatic spring in various configurations (parallel with the main spring, in series, and in a full-system parallel arrangement) to evaluate its effect on suppressing oscillations and on energy conversion efficiency. The results indicate that integrating the pneumatic spring in parallel significantly decreases the oscillation amplitude and the time required for oscillations to settle, while simultaneously stabilizing the power output. In contrast, placing the pneumatic spring in series has a negligible effect, whereas the full-system parallel configuration introduces impulse-like transient behavior. These findings confirm that a pneumatic spring can serve as a viable passive alternative to active damping systems in SWPS designs. Such an approach has the potential to enhance system reliability while simplifying control requirements for wind energy harvesting in turbulent conditions.