發(fā)布時間：2018-04-21 02:21

  本文選題：無人機 + 無線電能傳輸��； 參考：《重慶大學(xué)》2015年碩士論文

【摘要】：無人機(Unmanned Aerial Vehicle縮寫UAV)是一種通過無線電實時遙控或者自身事先存儲好的程序來控制的、具有攜帶多種功能設(shè)備執(zhí)行各種任務(wù)的能力的、并且能夠多次利用的航空器,因其具有結(jié)構(gòu)簡單、尺寸小、造價低、生存率高、使用靈活、適應(yīng)性強、零傷亡等諸多優(yōu)勢,而被廣泛應(yīng)用于各個領(lǐng)域。但是,由于蓄電池技術(shù)和傳統(tǒng)充供電技術(shù)的限制,使無人機續(xù)航能力、靈活性、便捷性等方面的發(fā)展受到了限制,如何靈活、便捷地為無人機補充電能成為了無人機發(fā)展過程中一個重要的發(fā)展方向和亟待解決的問題。為了解決這個問題,本文將無線電能傳輸技術(shù)應(yīng)用到無人機充電技術(shù)上,提出基于無線電能傳輸模式的無人機懸停無線充電技術(shù),設(shè)計了基于磁共振方式的無人機懸停無線充電電路,并且為了降低耦合機構(gòu)的功率損耗,提高整個電路系統(tǒng)的功率傳輸能力,提出了基于動態(tài)調(diào)諧的恒頻控制方法。本文的主要研究工作有以下五個方面:①分析了無人機的續(xù)航能力受限于蓄電池性能和傳統(tǒng)充電方法的現(xiàn)狀,簡要介紹了目前應(yīng)用于無人機的充電技術(shù)的研究現(xiàn)狀,提出基于無線電能傳輸模式的無人機懸停無線充電技術(shù)。②對目前幾種主流的無線電能傳輸技術(shù)進(jìn)行了簡要介紹和比較,并詳細(xì)闡述了用于分析近場耦合無線電能傳輸技術(shù)的互感耦合理論。在此基礎(chǔ)上,分析了應(yīng)用于無人機懸停無線充電的無線電能傳輸系統(tǒng)表現(xiàn)出來的特征:弱耦合、動態(tài)互感和動態(tài)負(fù)載。③從耦合機構(gòu)拓?fù)涑霭l(fā),就在弱耦合條件下如何進(jìn)行高效地?zé)o線電能傳輸展開了研究,提出采用基于磁共振技術(shù)的無線電能傳輸系統(tǒng),并建立了采用PSSS耦合拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的系統(tǒng)功率傳輸模型,在此基礎(chǔ)上針對動態(tài)互感和動態(tài)負(fù)載的情況,對系統(tǒng)的功率傳輸特性進(jìn)行了分析和優(yōu)化。④為了解決在恒頻工作模式下系統(tǒng)發(fā)射線圈諧振網(wǎng)絡(luò)會由于互感和負(fù)載的變化而失諧的問題,提出采用基于相控電感動態(tài)調(diào)諧的恒頻控制策略,并詳細(xì)闡述了通過相控電感調(diào)諧的工作原理、調(diào)諧支路參數(shù)設(shè)計方法以及恒頻控制方法的實現(xiàn)方式,最后通過搭建系統(tǒng)模型進(jìn)行仿真研究。⑤搭建硬件實驗平臺,通過實驗結(jié)果對本文所提出的技術(shù)方案進(jìn)行研究。
[Abstract]:Unmanned Aerial Vehicle (UAV) is an aircraft that is controlled by radio real-time remote control or stored in advance by itself, capable of carrying a variety of functional devices to perform various tasks, and capable of being used many times. Because of its simple structure, small size, low cost, high survival rate, flexible use, strong adaptability, zero casualties and many other advantages, it has been widely used in various fields. However, due to the limitation of battery technology and traditional charging and power supply technology, the development of UAV's endurance, flexibility, convenience and so on has been limited, how to be flexible, It has become an important developing direction and urgent problem to supply electric energy conveniently for UAV. In order to solve this problem, this paper applies radio energy transmission technology to UAV charging technology, and puts forward the hovering wireless charging technology of UAV based on radio energy transmission mode. A wireless charging circuit for UAV hovering based on magnetic resonance is designed. In order to reduce the power loss of the coupling mechanism and improve the power transmission ability of the whole circuit system, a constant frequency control method based on dynamic tuning is proposed. The main research work of this paper is as follows: 1. This paper analyzes the current situation of UAV battery performance and traditional charging methods, and briefly introduces the current research status of UAV charging technology. In this paper, the wireless charging technology of UAV hovering based on radio energy transmission mode is proposed. 2. Several popular radio energy transfer technologies are briefly introduced and compared. The mutual inductance coupling theory used to analyze the near-field coupled radio energy transmission technology is described in detail. On this basis, the characteristics of wireless energy transmission system for UAV hovering wireless charging are analyzed: weak coupling, dynamic mutual inductance and dynamic load .3 from the coupling mechanism topology. In this paper, how to transmit radio energy efficiently under weak coupling condition is studied. A radio energy transmission system based on magnetic resonance is proposed, and a system power transmission model based on PSSS coupling topology is established. On this basis, for dynamic mutual inductance and dynamic load, The power transmission characteristics of the system are analyzed and optimized .4 in order to solve the problem that the resonant network of the transmitting coil of the system will be detuned due to the change of mutual inductance and load in constant frequency mode. A constant frequency control strategy based on dynamic tuning of phase controlled inductor is proposed. The principle of tuning of phase controlled inductor, the design method of tuning branch parameters and the realization of constant frequency control method are described in detail. Finally, the hardware experiment platform is built by building the system model. 5. The technical scheme proposed in this paper is studied through the experimental results.
【學(xué)位授予單位】：重慶大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：V279

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本文編號：1780514