非接触电能传输系统的参数辨识与控制仿真研究

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1、学校代号10532学号S12094016分类号TM724密级公开硕士学位论文非接触电能传输系统的参数辨识与控制仿真研究学位申请人姓名王彦培养单位电气与信息工程学院导师姓名及职称袁小芳副教授学科专业控制科学与工程研究方向非接触电能传输技术论文提交日期2015年4月20日学校代号：10532学号：S12094016密级：公开湖南大学硕士学位论文非接触电能传输系统的参数辨识与控制仿真研究学位申请人姓名：王彦导师姓名及职称：袁小芳副教授培养单位：电气与信息工程学院专业名称：控制科学与工程论文提交日期：2015

2、年4月20日论文答辩日期：2015年5月14日答辩委员会主席：李树涛教授ResearchonParameterIdentificationandControlSimulationofInductivelyCoupledPowerTransferSystemByWANGYanB.E.(NanchangInstituteofTechnology)2012AthesissubmittedinpartialsatisfactionoftheRequirementsforthedegreeofMasterofE

3、ngineeringinControlScienceandEngineeringintheGraduateschoolofHunanUniversitySupervisorAssociateProfessorYUANXiaofangApril，2015湖南大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人化巧师的指导下独立进巧研究所取得的研巧成采。除了文中特别加标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做岀重要页献的个人和集体，均己在

4、文中从明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律巧果由本人承扭。作者签名：刖闲＾玉＾脅去巧年ｋ月７ｎ学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向凹家特关部口或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被査閒和借阅。本人授权湖南乂学可ＬＵ将本学位论义的全部或部分内容编入荷关数据库进巧检崇，可科采用影印、缩印或扫描等挺制手段保巧和汇编本学位论文。本学位论文厲于１、保密□，在年解密府适用本授权书。２、不保密＂＂（请在上

5、相应为框内打７）；＇作者签名：已和円則戸＾巧＞口导师篇名：日期：咳年ｔ月心日非接触电能传输系统的参数辨识与控制仿真研究摘要非接触式感应耦合电能传输(InductivelyCoupledPowerTransfer，ICPT)技术，是一种新型的电能传输技术，它通过高频磁场搭建供电设备与用电设备之间的能量传输通道，实现了非接触方式传输能量，以其高可靠性、高安全性、低维护性等优点得到了迅速的发展。由于LCL复合谐振型ICPT系统比传统的单级LC谐振型ICPT系统有更大的谐振容量，在传输同

6、等大功率等级下，这种系统的开关管承受的电压、电流应力更小。因此，本文以LCL复合谐振型ICPT系统为研究对象。本文首先对LCL复合谐振型ICPT系统结构与模型进行了分析，介绍了系统工作原理，分析了LCL复合谐振网络的恒流特性和滤波特性以及系统的电压增益及传输功率特性等，建立了系统状态空间模型，并用仿真软件进行了验证。然后对LCL复合谐振型ICPT系统进行参数辨识。将ICPT系统参数辨识问题转化为一个最优化问题，针对粒子群算法的不足，引入混沌理论来改进粒子群算法并对其进行求解分析。混沌粒子群算法既保留了

7、粒子群优化算法中粒子初始化时所拥有的随机性特点，同时又利用混沌运动特有的遍历性，并在MATLAB仿真软件中辨识出系统参数。在系统运行过程中，原、副边线圈距离和副边负载变化会引起系统输出电压的不稳定，从而会影响供电品质及系统工作的稳定性。同时LCL型ICPT系统具有高阶非线性和不确定性，因此很有必要研究一种鲁棒性较强的控制策略来保证系统运行稳定。针对非接触电能传输系统原、副边线圈距离和副边负载变化、功率分级输出时输出控制问题，设计了基于自调整模糊控制的输出电压控制策略，并通过仿真实验来验证该控制方法的合

8、理性。最后，针对实际工程中非接触感应充电平台领域的应用方面，对多负载移动型ICPT系统原边恒流控制策略进行研究。针对多负载系统中单个副边负载切入切出直接影响原边导轨电流的控制问题，采用基于模糊PID控制器的原边主动控制策略，保持原边导轨电流恒定，就可以保持每个副边线圈的感应电压不变，这样就可以使得每个副边负载能够独立稳定运行且互不影响，并通过仿真实验来验证该控制方法的可行性。关键词：非接触感应电能传输；参数辨识；输出控制；模糊控制；多负载II硕士学位论文