1.一种风力发电机组轴对中监测调节试验方法，其特征在于：应用于风力发电机组轴对中监测调节试验装置，该风力发电机组轴对中监测调节试验装置包括发电机模拟装置(1)、对中调节装置(6)、对中监测装置(7)、增速箱模拟装置(11)、不对中模拟装置(14)、传感器系统及监控计算机；所述发电机模拟装置(1)安装在对中调节装置(6)上方；所述增速箱模拟装置(11)安装在不对中模拟装置(14)上方，不对中模拟装置(14)用于模拟风力发电机组运行过程中所发生的轴不对中故障；发电机模拟装置(1)和增速箱模拟装置(11)之间通过联轴器(27)连接，联轴器(27)上设置对中监测装置(7)；

所述传感器系统包括多个激光测距传感器、多个位姿传感器、多个激光反射板，其中，激光反射板安装在与激光测距传感器平行处，激光测距传感器测量对中调节装置(6)、不对中模拟装置(14)的位移，位姿传感器用以测量对中调节装置(6)、不对中模拟装置(14)的各位姿角，激光反射板安装在对中调节装置(6)、不对中模拟装置(14)各处，用于反射激光测距传感器发出的激光；

所述发电机模拟装置(1)包括多个负载水箱(3)、发电机(4)、发电机主轴(5)，多个负载水箱(3)堆叠设置，以模拟出不同重量的发电机，多个负载水箱(3)与发电机(4)连接，发电机(4)的发电机主轴(5)与联轴器(27)连接；

所述增速箱模拟装置(11)包括扭矩仪(13)、光轴(25)及步进电机(26)，光轴(25)一端与联轴器(27)连接，其另一端与步进电机(26)的输出轴连接；扭矩仪(13)安装在光轴(25)上；

所述对中调节装置(6)和不对中模拟装置(14)均采用多自由度对接平台，多自由度对接平台包括多个支腿系统，每一支腿系统上均设置一个液压缸，多个液压缸与液压站(41)连接，各支腿分油路上设置电液比例阀，各支腿上设置一个拉绳传感器；

该风力发电机组轴对中监测调节试验方法包括以下步骤：

S1：断开发电机模拟装置与增速箱模拟装置之间的连接；

S2：将不对中模拟装置以及对中调节装置各自由度线位移、角位移进行线性划分，划分为沿X轴平移、沿Y轴平移、沿Z轴平移、绕X轴转动、绕Y轴转动和绕Z轴转动六个部分；此步骤划分的区间即不对中模拟装置以及对中调节装置目标位姿；

S3：推导不对中模拟装置以及对中调节装置反解公式，计算不对中模拟装置以及对中调节装置第i条支腿运动至目标位姿液压缸活塞杆伸缩量Δli；

S4：推导不对中模拟装置以及对中调节装置正解公式，建立不对中模拟装置以及对中调节装置可视化正解模型，输出不对中模拟装置以及对中调节装置位姿；将步骤S3计算出的位姿和正解模型输出的位姿与步骤S2得到的目标位姿进行对比，判断正解公式、反解公式、正解模型是否正确；

S5：根据步骤S3计算求得第i条支腿运动至目标位姿液压缸活塞杆伸缩量Δli，PID控制器控制不对中模拟装置以及对中调节装置各支腿运动；通过拉绳传感器实时测量液压缸活塞杆伸缩量，并与S3计算的不对中模拟装置第i条支腿运动至目标位姿液压缸活塞杆伸缩量Δli进行比较，验证PID控制器性能；并将传感器系统监测获得的线位移、角位移数据与步骤S2划分的不对中模拟装置以及对中调节装置目标位姿进行对比，判断反解公式、正解公式推导的可视化正解仿真模型正确性；

S6：调节不对中模拟装置以及对中调节装置恢复初始状态，通过联轴器连接发电机主轴与光轴，并开启步进电机；对中调节装置保持不动，调节不对中模拟装置至目标位移或目标转角，通过步骤S3建立的反解公式，驱动各支腿运动至相应位置，模拟不对中故障；

S7：对中监测装置开始监测，根据反馈信号判断对中监测装置性能；

S8：调整不对中模拟装置恢复至初始状态，并同时开启对中调节装置、对中监测装置、不对中模拟装置、步进电机、扭矩仪；

S9：不对中模拟装置模拟风力发电机组运行过程中的不对中故障，对中监测装置监测判断不对中故障类型，对中调节装置根据对中监测装置的输出结果进行风力发电机对中调节；

S10：观测对中监测装置输出信号，评估对中监测调节装置性能。

2.根据权利要求1所述风力发电机组轴对中监测调节试验方法，其特征在于，步骤S5中，所述根据步骤S3计算求得第i条支腿运动至目标位姿液压缸活塞杆伸缩量Δli，PID控制器控制不对中模拟装置各支腿运动，具体包括以下步骤：B T

S5.1：设定不对中模拟装置的目标位移 OT＝[ΔXT,ΔYT,ΔZT] ,目标转角BS5.2：计算获得不对中模拟装置目标位置O′和目标姿态

S5.3：利用公式 进行坐标转换，将动平台坐标系中坐标转换为静

平台坐标系中坐标，使得对中模拟装置各支腿上支点与下支点坐标处于同一坐标下，式中：B B B B T B B B B T

α＝α0+ΔαT，β＝β0+ΔβT，γ＝γ0+Δ γT，Ai＝[XAi,YAi,ZAi] ,Bi＝[XBi,YBi,ZBi]；

B B B B

S5.4：利用公式li＝|Ai‑Bi|计算各支腿长度，式中Ai、Bi由步骤S5.3得出；

S5.5：利用公式计算第i条支腿运动至目标位姿液压缸活塞杆伸缩量Δli，Δli＝li‑lic，式中lic为第i条支腿初始长度；

S5.6：将第i条支腿运动至目标位姿液压缸活塞杆伸缩量Δli作为变化量赋值给PID控制器，利用改进粒子群算法对PID控制器参数进行整定，得出PID控制器最优参数；

S5.7：PID控制器通过模拟量输出模块输出电压对电液比例换向阀进行控制，液压缸输入流量由电液比例换向阀控制；利用拉绳传感器采集液压缸活塞杆位移，并将位移数据实时传输至PID控制器，形成闭环控制。

3.根据权利要求2所述风力发电机组轴对中监测调节试验方法，其特征在于，步骤S5.6中，所述利用改进粒子群算法对PID控制器参数进行整定，包括以下步骤：S5.6.1：设定区域上边界Ub和下边界Lb，限定每个粒子初始位置所处区域；

S5.6.2：设定线性递减权重初始边界ωstart、结束边界ωend；

S5.6.3：设定粒子群规模Ssize，粒子群维数Dim；

S5.6.4：设定迭代次数阈值Kmax，适应度阈值Mfit，设定最大循环次数nmax；

S5.6.5：设定粒子群速度上边界Vmax、下边界Vmin；

S5.6.6：设定异步学习因子边界c1start、c1end、c2start、c2end；

k k

S5.6.7：利用公式xi ＝[Lb,Ub+rand·(Ub‑Lb)]初始粒子位置，初始化粒子速度Vi ∈[Vmin,Vmax]；

S5.6.8：在Matlab/Simulink环境中建立PID控制器仿真模型，将粒子群算法优化后三个参数赋值给PID控制器；

S5.6.9：PID控制器仿真模型对风力发电机组对中调节装置、不对中模拟装置支腿液压缸传递函数进行仿真控制，并根据步骤S5.6.4适应度函数计算此次迭代适应度Jfit；

S5.6.10：比较步骤S5.6.9计算得到的适应度Jfit，并与适应度阈值Mfit进行比较，若适应度Jfit小于适应度阈值Mfit则进行第十步；若适应度Jfit大于适应度阈值Mfit则进行步骤S5.6.11；

n

S5.6.11：保存此循环n最优适应度Jfit以及最优PID控制参数；若循环次数n小于最大循n环次数nmax则返回至步骤S5.6.6；若循环次数n大于最大循环次数nmax则从Jfit 序列中选择最小值，以及最小值对应的最优PID控制参数；

S5.6.12：利用公式 更新线性递减权重；

S5.6.13：利用公式 更新异步学习因子；

k+1 k k k p k k p k

S5.6.14：利用公式Vi ＝Vi·ω +c1·rand·(xi‑xi)+c2·rand·(xi ‑xi)更新粒子速度；

k k k+1

S5.6.15：利用公式xi＝xi+Vi 更新粒子位置，并返回至步骤S5.6.8。