無(wú)線充電技術(shù)是現(xiàn)在最具有市場(chǎng)價(jià)值的研究方向之一,在汽車(chē)、醫(yī)療、電子設(shè)備等領(lǐng)域有著非常廣闊的前景。因此,無(wú)線充電技術(shù)的控制方法研究具有很高的實(shí)踐意義。本文以磁共振無(wú)線電能傳輸系統(tǒng)為研究對(duì)象,建立了兩線圈磁共振無(wú)線電能傳輸系統(tǒng)模型,從電路耦合理論的角度進(jìn)行了系統(tǒng)傳輸效率分析,然后通過(guò)設(shè)計(jì)相應(yīng)的積分滑模變結(jié)構(gòu)控制方法,實(shí)現(xiàn)快速穩(wěn)定地頻率跟蹤控制,具體工作如下:1、介紹了磁共振無(wú)線電能傳輸系統(tǒng)基本組成和拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),建立簡(jiǎn)化的磁共振無(wú)線電能傳輸系統(tǒng)電路模型,利用電路互感理論和戴維南定理推導(dǎo)出系統(tǒng)頻率、傳輸效率和功率方程。2、分析了磁共振無(wú)線電能傳輸系統(tǒng)存在的頻率分裂現(xiàn)象,對(duì)系統(tǒng)功率進(jìn)行優(yōu)化,利用阻抗匹配技術(shù)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的期望頻率跟蹤,為后文實(shí)現(xiàn)高速、高效控制提供理論基礎(chǔ)。3、對(duì)于磁共振無(wú)線電能傳輸系統(tǒng)的傳統(tǒng)控制方法存在較大抖振的問(wèn)題,提出了一種基于積分的滑模變結(jié)構(gòu)控制算法。該方法通過(guò)對(duì)誤差的積分,擬制了高頻開(kāi)關(guān)的不完善實(shí)現(xiàn)造成控制響應(yīng)處的系統(tǒng)抖振,消除了參數(shù)不確定性帶來(lái)的問(wèn)題,提高了控制器的性能和控制系統(tǒng)整體性能。最后通過(guò)仿真驗(yàn)證了本文控制方法的有效性,消除系統(tǒng)抖振效果顯著,提高了系統(tǒng)整體性能。4、針... 

【文章來(lái)源】：青島大學(xué)山東省

【文章頁(yè)數(shù)】：62 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

無(wú)線充電汽車(chē)原理

青島大學(xué)碩士學(xué)位論文4圖1.2無(wú)線充電耳機(jī)圖1.3無(wú)線充電手機(jī)圖1.4無(wú)線充電汽車(chē)在國(guó)內(nèi)，已經(jīng)有許多高校開(kāi)始了無(wú)線充電技術(shù)的研究，例如東南大學(xué)、重慶大學(xué)、天津工業(yè)大學(xué)、哈爾濱工業(yè)大學(xué)等。許多高校針對(duì)不同類(lèi)別的無(wú)線電能傳輸技術(shù)展開(kāi)研究，如東南大學(xué)團(tuán)隊(duì)對(duì)磁耦合諧振式無(wú)線電能傳輸技術(shù)進(jìn)行了重點(diǎn)研究，分析了其工作原理和研究現(xiàn)狀，在串并式系統(tǒng)中有著深入研究[8]。天津工業(yè)大學(xué)團(tuán)隊(duì)采用了互感耦合理論對(duì)磁耦合諧振式系統(tǒng)進(jìn)行了阻抗分析，設(shè)計(jì)了自適應(yīng)阻抗匹配電路[9]。哈爾濱工業(yè)大學(xué)團(tuán)隊(duì)將無(wú)線充電關(guān)鍵技術(shù)引用到了汽車(chē)領(lǐng)域，完善無(wú)線充電汽車(chē)技術(shù)，并展望未來(lái)電動(dòng)汽車(chē)的發(fā)展[10]。重慶大學(xué)團(tuán)隊(duì)結(jié)合互感耦合模型,分析了磁共振電能傳輸技術(shù)的四種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。運(yùn)用了電路理論分析了WPT系統(tǒng)傳輸效率與系統(tǒng)線圈的關(guān)系并且提出了一種頻率跟蹤系統(tǒng)來(lái)提高系統(tǒng)的傳輸效率[11]。除了國(guó)內(nèi)各大高校之外，也有許多企業(yè)開(kāi)始了無(wú)線電能傳輸技術(shù)的研究，他們專(zhuān)注于無(wú)線充電的技術(shù)的應(yīng)用方向并將其應(yīng)用于移動(dòng)電子設(shè)備中。2014年，中興通訊成功研制出了固定式無(wú)線充電系統(tǒng)；充電功率水平為系統(tǒng)效率為30千瓦，并將非接觸式電磁感應(yīng)系統(tǒng)率先應(yīng)用于公交等公共交通工具，如圖1.5所示，無(wú)線汽車(chē)充電得以實(shí)現(xiàn)。

青島大學(xué)碩士學(xué)位論文5圖1.5中興無(wú)線充電巴士1.3本文主要安排及工作本文研究的重點(diǎn)是針對(duì)磁共振無(wú)線電能傳輸系統(tǒng)采用一種新的積分滑模變結(jié)構(gòu)控制和RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合的控制方法，鑒于系統(tǒng)對(duì)頻率高精度跟蹤控制的要求，設(shè)計(jì)了加入RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的積分滑模控制器。本文共分為六個(gè)章節(jié)，具體章節(jié)安排和研究?jī)?nèi)容如下:第一章緒論，論述了無(wú)線充電技術(shù)的背景和該課題的研究意義，闡述了無(wú)線充電技術(shù)在應(yīng)用最多的消費(fèi)電子設(shè)備領(lǐng)域和新能源汽車(chē)領(lǐng)域的發(fā)展現(xiàn)狀，對(duì)該技術(shù)的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀進(jìn)行綜述，給出本文各章安排及所做的的主要工作。第二章詳細(xì)對(duì)比了各類(lèi)無(wú)線電能傳輸系統(tǒng)的特點(diǎn)及應(yīng)用環(huán)境，著重講述了磁共振式無(wú)線電能傳輸系統(tǒng)的電路組成和工作原理，分析現(xiàn)階段無(wú)線電能傳輸系統(tǒng)存在的多種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的優(yōu)劣，選擇合適的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)進(jìn)行建模。第三章以磁共振無(wú)線電能傳輸系統(tǒng)為基礎(chǔ)，建立串聯(lián)式兩線圈電路系統(tǒng)模型，討論頻率分裂現(xiàn)象對(duì)系統(tǒng)影響，并從耦合系數(shù)、負(fù)載功率和阻抗匹配三個(gè)方面對(duì)系統(tǒng)進(jìn)一步優(yōu)化。為后文控制器設(shè)計(jì)奠定基矗第四章為了克服滑�？刂茙�(lái)的問(wèn)題，如存在的抖振現(xiàn)象和抗干擾性差。本章提出了一種新的積分滑模變結(jié)構(gòu)控制方法，動(dòng)態(tài)積分滑模控制方法有著良好的跟蹤性能，具有較好的上升時(shí)間、較小的穩(wěn)定時(shí)間和無(wú)超調(diào)量特性。因此我們將其應(yīng)用于WPT系統(tǒng)，以解決滑�？刂拼嬖诘亩墩駟�(wèn)題。最后將本章方法通過(guò)仿真與傳統(tǒng)控制方法對(duì)比，仿真結(jié)果表明在參數(shù)不確定的情況下，該方法克服了抖振現(xiàn)象，跟蹤誤差幾乎收斂到零，具有很好抗參數(shù)變化的魯棒性。

【參考文獻(xiàn)】：
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