發(fā)布時(shí)間：2017-11-27 18:49

  本文關(guān)鍵詞：非接觸電能傳輸系統(tǒng)的參數(shù)辨識(shí)與控制仿真研究

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【摘要】：非接觸式感應(yīng)耦合電能傳輸(Inductively Coupled Power Transfer,ICPT)技術(shù),是一種新型的電能傳輸技術(shù),它通過(guò)高頻磁場(chǎng)搭建供電設(shè)備與用電設(shè)備之間的能量傳輸通道,實(shí)現(xiàn)了非接觸方式傳輸能量,以其高可靠性、高安全性、低維護(hù)性等優(yōu)點(diǎn)得到了迅速的發(fā)展。由于LCL復(fù)合諧振型ICPT系統(tǒng)比傳統(tǒng)的單級(jí)LC諧振型ICPT系統(tǒng)有更大的諧振容量,在傳輸同等大功率等級(jí)下,這種系統(tǒng)的開關(guān)管承受的電壓、電流應(yīng)力更小。因此,本文以LCL復(fù)合諧振型ICPT系統(tǒng)為研究對(duì)象。本文首先對(duì)LCL復(fù)合諧振型ICPT系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與模型進(jìn)行了分析,介紹了系統(tǒng)工作原理,分析了LCL復(fù)合諧振網(wǎng)絡(luò)的恒流特性和濾波特性以及系統(tǒng)的電壓增益及傳輸功率特性等,建立了系統(tǒng)狀態(tài)空間模型,并用仿真軟件進(jìn)行了驗(yàn)證。然后對(duì)LCL復(fù)合諧振型ICPT系統(tǒng)進(jìn)行參數(shù)辨識(shí)。將ICPT系統(tǒng)參數(shù)辨識(shí)問(wèn)題轉(zhuǎn)化為一個(gè)最優(yōu)化問(wèn)題,針對(duì)粒子群算法的不足,引入混沌理論來(lái)改進(jìn)粒子群算法并對(duì)其進(jìn)行求解分析。混沌粒子群算法既保留了粒子群優(yōu)化算法中粒子初始化時(shí)所擁有的隨機(jī)性特點(diǎn),同時(shí)又利用混沌運(yùn)動(dòng)特有的遍歷性,并在MATLAB仿真軟件中辨識(shí)出系統(tǒng)參數(shù)。在系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中,原、副邊線圈距離和副邊負(fù)載變化會(huì)引起系統(tǒng)輸出電壓的不穩(wěn)定,從而會(huì)影響供電品質(zhì)及系統(tǒng)工作的穩(wěn)定性。同時(shí)LCL型ICPT系統(tǒng)具有高階非線性和不確定性,因此很有必要研究一種魯棒性較強(qiáng)的控制策略來(lái)保證系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定。針對(duì)非接觸電能傳輸系統(tǒng)原、副邊線圈距離和副邊負(fù)載變化、功率分級(jí)輸出時(shí)輸出控制問(wèn)題,設(shè)計(jì)了基于自調(diào)整模糊控制的輸出電壓控制策略,并通過(guò)仿真實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證該控制方法的合理性。最后,針對(duì)實(shí)際工程中非接觸感應(yīng)充電平臺(tái)領(lǐng)域的應(yīng)用方面,對(duì)多負(fù)載移動(dòng)型ICPT系統(tǒng)原邊恒流控制策略進(jìn)行研究。針對(duì)多負(fù)載系統(tǒng)中單個(gè)副邊負(fù)載切入切出直接影響原邊導(dǎo)軌電流的控制問(wèn)題,采用基于模糊PID控制器的原邊主動(dòng)控制策略,保持原邊導(dǎo)軌電流恒定,就可以保持每個(gè)副邊線圈的感應(yīng)電壓不變,這樣就可以使得每個(gè)副邊負(fù)載能夠獨(dú)立穩(wěn)定運(yùn)行且互不影響,并通過(guò)仿真實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證該控制方法的可行性。
【學(xué)位授予單位】：湖南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TM724

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