耦合共振無(wú)線電能傳輸系統(tǒng)最大效率控制
本文選題:諧振頻率 + 群規(guī)模變化PSO算法; 參考:《河南師范大學(xué)》2017年碩士論文
【摘要】:無(wú)線電能傳輸(wireless power transfer,WPT)是一種新能量傳輸方式。其中,電磁耦合諧振式無(wú)線電能傳輸(magnetically-coupled resonant wireless power transfer,MCR-WPT)是基于相同諧振頻率的物體之間能夠高效率的傳輸能量這一原理,進(jìn)行能量無(wú)線交換的傳輸方式。目前該技術(shù)處于研究初期階段,很多關(guān)鍵性技術(shù)有待提高。諧振線圈距離的變化,將引起MCR-WPT系統(tǒng)的傳輸效率劇烈變化。為了保持負(fù)載端實(shí)時(shí)以最大效率運(yùn)行,文章主要介紹了一種最大效率控制方法,該方法將一定的調(diào)節(jié)策略引入PSO算法,在搜索過(guò)程中優(yōu)化算法群規(guī)模,確保算法能夠獲得全局最優(yōu)值與快速收斂。分析結(jié)果表明,本文所提的方法能夠迅速找到當(dāng)前距離下最大傳輸效率對(duì)應(yīng)的諧振頻率,使接收端實(shí)時(shí)以最大效率運(yùn)行;并將不同群規(guī)模變化方式的粒子群算法搜尋效果進(jìn)行比較,找出了一種最優(yōu)的方法。本文介紹了無(wú)線電能傳輸?shù)难芯勘尘、發(fā)展歷史及國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀,并對(duì)這一研究領(lǐng)域的相關(guān)熱點(diǎn)問(wèn)題進(jìn)行了簡(jiǎn)要介紹;描述了該技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域,簡(jiǎn)單介紹無(wú)線電能傳輸技術(shù)幾種分類;著重分析了諧振式無(wú)線電能傳輸方式,針對(duì)串聯(lián)諧振式拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)建模分析;對(duì)影響無(wú)線電能傳輸?shù)膸讉(gè)因素進(jìn)行分析,并提出了一種MCR-WPT最大傳輸效率的控制方法,運(yùn)用MATLAB仿真工具進(jìn)行了仿真分析。逑逑本文設(shè)計(jì)了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,實(shí)驗(yàn)部分包括信號(hào)發(fā)生器、功率放大器、諧振線圈等,并逐步介紹主要部分的設(shè)計(jì)思路;最后設(shè)計(jì)了MCR-WPT最大傳輸效率充電系統(tǒng)進(jìn)行仿真驗(yàn)證,驗(yàn)證提出方法的可行性。
[Abstract]:Wireless power transfer (WPTT) is a new mode of energy transmission. Among them, electromagnetic coupled resonant radio can transmit magnetically-coupled resonant wireless power transfer MCR-WPTis based on the principle of high efficiency energy transmission between objects with the same resonant frequency. At present, the technology is in the initial stage of research, and many key technologies need to be improved. The transmission efficiency of MCR-WPT system will change dramatically with the change of resonant coil distance. In order to keep the load end running with maximum efficiency in real time, this paper mainly introduces a method of maximum efficiency control, which introduces a certain adjustment strategy into the PSO algorithm, and optimizes the size of the algorithm group in the process of searching. Ensure that the algorithm can obtain the global optimal value and fast convergence. The analysis results show that the proposed method can quickly find the resonance frequency corresponding to the maximum transmission efficiency at current distance and make the receiver run with the maximum efficiency in real time. The search effect of particle swarm optimization algorithm with different swarm size variation is compared, and an optimal method is found. This paper introduces the research background, development history and domestic and international research status of radio energy transmission, and briefly introduces the related hot issues in this research field, describes the application field of this technology. This paper briefly introduces the classification of radio energy transmission technology, emphatically analyzes the resonant radio energy transmission mode, modeling and analyzing the series resonant topology structure, and analyzes several factors that affect radio energy transmission. A control method for maximum transmission efficiency of MCR-WPT is proposed and simulated by MATLAB. The experiment includes signal generator, power amplifier, resonant coil and so on. Finally, the MCR-WPT maximum transmission efficiency charging system is designed to be verified by simulation. The feasibility of the proposed method is verified.
【學(xué)位授予單位】:河南師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2017
【分類號(hào)】:TM724
【參考文獻(xiàn)】
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,本文編號(hào):2004220
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