来预测塔架晓度：
其中，VedKted是在输入未来时间T秒处的预测塔架晓度，龜是当前塔架速度、韓是 当前塔架晓度，而且:?是当前塔架加速度。输入未来时间T秒例如可由用户或控制单元28 支配。塔架晓度例如可由控制单元28预测。
[0040] 在框310处，可预测在一个或多个未来时间点处的塔架-负载-力矩指示参数。如 本文所用，用语"塔架-负载-力矩指示参数"指的是指示对塔架14起作用的负载的参数， 并且参数与预先设定的阔值的比较可分清塔架14的正常运行与应力异常的塔架运行。在 一个实施例中，基于预测的塔架晓度来预测塔架-负载-力矩指示参数。塔架-负载-力矩 指示参数例如可包括塔架14的净能量、塔架14的势能、塔架14的动能、双向塔架晓度、塔 架点头、塔架偏航度或者它们的组合。净能量包括塔架14的净势能、塔架14的净动能或者 净势能和净动能的总和。在一个实施例中，至少基于预测的塔架晓度来预测的净能量。在 备选或额外的实施例中，至少部分地基于塔架晓度、塔架速度和塔架14的自然频率来预测 净能量。例如，当塔架-负载-力矩指示参数为净能量时，则可使用W下公式（2)和（5)来 预测净能量：
其中，馬表示塔架14的净势能和净动能的总和，ω是塔架14的自然频率，Ydim是 第一无量纲参数，它是ω乘W预测的无量纲塔架晓度，而且^是第二无量纲参数，它是 当前无量纲塔架前后速度和自然频率的除法结果。在一个实施例中，3。^41。1。4是表示参照图 5所显示的相平面图的半径。第一无量纲参数Ydim可由W下公式（3)表示：
其中，Rpreduted是在输入未来时间T处的预测塔架晓度，K是塔架模态刚度，并且Fzaer。 是转子推力。此外，可使用XdimW下公式（4)表示第二无量纲参数：
[0041] 公式（2)使用第一无量纲参数和第二无量纲参数来预测净能量。在一个实施例 中，可使用W下公式巧），使用有量纲参数来预测净能量，有量纲参数包括预测塔架晓度和 当前塔架前后速度：
其中，X。是当前塔架晓度或预测塔架晓度。参考标号312表示塔架14的设计极限。如 本文所用，用语"设计极限"指的是塔架14的设计或结构限制。例如，设计极限312可包括 在风力满轮10的运行期间，在塔架14的最大塔架晓度极限下，存储在塔架14中的最大势 能。在另一个示例中，设计极限312可包括塔架14的最大塔架晓度极限或者在其W上塔架 14可能受损的最大塔架基部力矩。注意，由于风力满轮的设计、结构、长度、高度、质量和其 它特性的原因，一个风力满轮的设计极限312可不同于另一个风力满轮的设计极限312。在 一个实施例中，可按风力满轮10的试运行时间规定设计极限12的定额，而且运种额定设计 极限312可随时间和风力满轮10的使用而改变。设计极限312另外或备选地可包括塔架 14的最大势能、塔架14的最大净能量、塔架14的最大动能、最大塔架基部力矩和/或最大 塔架晓度。
[0042] 在框314处，比较预测的塔架-负载-力矩指标与对应的设计极限312。当预测的 塔架-负载-力矩指标为预测的净能量时，则比较预测的净能量与设计极限312,包括最大 净能量。比较塔架-负载-力矩指示参数与设计极限312,W确保仅在塔架14上的极端应 力/负载/晓度即将发生时，使用/启用非线性塔架减振模型29。因此，在框316处，当确 定预测的塔架-负载力矩指标不超过设计极限312时，则在框318处，继续使用基线运行控 制模型使风力满轮10正常地运行。基线运行控制模型包括当风力满轮10在塔架14上不 经历负载/晓度/应力时，用于每天使风力满轮10正常运行的任何适当的控制模型和/或 方法。
[004引注意，当预测的塔架-负载-力矩指标超过对应的设计极限312时，其表示塔架14 的即将发生的极端应力、负载和/或晓度。当预测的塔架-负载-力矩指标超过对应的设 计极限312时，则在框320处，控制单元28使用非线性塔架减振模型29来产生塔架减振命 令，W控制风力满轮10中的塔架14的塔架减振。因此，仅在塔架14上的极端应力/负载 /晓度即将发生时，才使用/启用非线性塔架减振模型29。在一个特定实施例中，非线性塔 架减振模型29构造成至少部分地基于非线性可变的减振系数、塔架的质量、塔架的运动方 向、空气动力敏感度和塔架角速度，来产生塔架减振命令。在一个实施例中，非线性塔架减 振模型29构造成产生与塔架的塔架速度同相的塔架减振命令，并且塔架减振命令包括叶 片24的所需奖距角变化命令。例如，当塔架减振命令包括所需奖距角变化命令，则可使用 W下公式化）来确定叶片24的所需奖距角变化：
其中，马是塔架减振命令或所需奖距角变化命令，r是非线性可变的减振系数，名3是 塔架的当前速度或预测速度，Μ是塔架14的模态质量，
是空气动力推力对奖距角 的敏感度，心心0是转子推力，并且;鮮是塔架14的自然频率。叶片24的所需奖距角变化 例如可包括满足风力满轮10的变奖速率约束、变奖加速度约束或它们两者的总奖距变化。 叶片24的所需奖距角变化可包括各个叶片24的相同命令，或者可包括各个叶片24的独立 奖距角命令。
[0044] 此外，在框322处，可确定塔架减振命令是否满足风力满轮10的变奖速率约束和 /或变奖加速度约束。变奖速率约束例如可包括可变的叶片变奖系统32和促动器34的最 大变奖速率能力。变奖加速度约束例如可包括可变的叶片变奖系统32和促动器34的最大 变奖加速度能力。参照图6更详细地阐明根据一个实施例的确定减振命令是否满足风力满 轮10的变奖速率约束或变奖加速度约束。
[0045]图4是示出根据本公开的一个实施例的用W确定由非线性塔架减振模型29产生 的非线性可变的减振系数的方法400的流程图。参考标号402表示在图3中的框310处预 测的预测塔架-负载-力矩指示参数。此外，如前面参照图3所提到的那样，参考标号312 表示限塔架14的设计极。
[0046] 在框404处，可基于预测塔架-负载-力矩指示参数402和设计极限312来确定 能量减少因数。在一个实施例中，当预测塔架-负载-力矩指示参数402为塔架14的预测 的净能量时，则可基于预测的净能量和设计极限312 (在塔架14的最大塔架晓度极限下的 塔架14的最大净能量）来确定能量减少因数。例如，可使用W下公式（7)来确定能量减少 因数： F=P /P(?') ^ratio i tower load / ^ design limit / 其中，Erati。是能量减少因数，PtwerWd是预测塔架-负载-力矩指示参数402,并且Pdesign"mit是设计极限312。在一个实施例中，当预测塔架_负载-力矩指示参数402是净能 量化reduted)，并且对应的设计极限312是塔架14在最大塔架晓度极限下的最大势能（RmJ 时，则可使用W下公式（8)来确定能量减少因数Efgtl。： Erati。- Rpredicted/Rniax (8)。
[0047] 在框406处，确定使塔架14的导致塔架14的塔架晓度的运动停止所剩的时间。如 本文所用，短语"停止所剩的时间"指的是自如果不使塔架14停止运动，则塔架14可能受 损之前的当前时间之后的最大时限。例如，在一个实施例中，可使用W下公式（9)和（10) 来确定使塔架14停止运动所剩的时间：
其中，曰是表示使塔架14停止运动所剩的时间的角表示，而且也是在相平面图 (显示图5)上形成于塔架状态（包括塔架晓度和塔架前后速度）和基准X轴之间的角，Ydim是在公式（4)中确定的第一无量纲参数，并且Xdim是在公式（3)中确定的第二无量纲参数。 使用W下公式（10)，可用来确定使塔架停止运动所剩的时间：
其中，是使塔架停止运动所剩的时间，并且胃是塔架14的自然频率。在框408处， 可确定非线性可变的减振系数，它为能量减少因数和使塔架14停止运动所剩的时间的函 数。在一个实施例中，可通过解基于使塔架14停止运动所剩的时间和能量减少因数的函 数，来确定非线性可变的减振系数。例如可通过解两点边界值优化问题来确定该函数。例 如可针对相平面图上的塔架轨线来解两点边界值优化问题，其中，塔架轨线从当前塔架位 置和当前塔架速度开始，并且在塔架晓度设计极限和零塔架速度下结束，而且假设减振始 终