非對稱耦合高頻電源自適應(yīng)跟蹤算法研究.pdf

1、氣候變化，能源短缺等問題是人類社會面臨的長期問題。交通領(lǐng)域的尾氣排放、能源消耗等問題能否得到有效解決直接影響人類的生活質(zhì)量，被稱為綠色能源的電動汽車再次成為人們研究的焦點問題。無線電能傳輸(WPT)技術(shù)是一種安全，便捷有效的新型充電方式，可以作為電動汽車充電方式的有效補充。針對該技術(shù)的特點以及其中存在的一些問題，本文從系統(tǒng)的工作模式、拓撲結(jié)構(gòu)以及控制算法等方面進行了研究，并提出了改進方案。
　　一、針對電磁場中耦合模理論和電場中的

2、電路理論，建立無線電能傳輸技術(shù)的數(shù)學(xué)模型，并針對其中特有的傳輸特性的成因進行了討論。研究了系統(tǒng)功率最大值的臨界狀態(tài)以及系統(tǒng)出現(xiàn)頻率分裂現(xiàn)象的原因，同時探討了過耦合狀態(tài)下系統(tǒng)功效矛盾的產(chǎn)生機理。
　　二、針對WPT系統(tǒng)的能效特性，提出了一套高能效及強魯棒性的無線電能傳輸電源方案。首先針對電網(wǎng)側(cè)諧波污染問題，設(shè)計了一種基于WPT系統(tǒng)的平均電流控制的功率因數(shù)校正方法對諧波污染進行改善，并對系統(tǒng)的功率因數(shù)校正部分進行了小信號數(shù)學(xué)模型建立，

3、探討了滿足系統(tǒng)穩(wěn)定性的條件。同時基于WPT系統(tǒng)的頻率穩(wěn)定性問題，提出了一種基于PI控制的頻率追蹤方法，并建立了時域的閉環(huán)傳遞函數(shù)，探討了頻率穩(wěn)定的先決條件。設(shè)計搭建了一套300W的實驗樣機系統(tǒng)，對電源頻率跟蹤特性、功率穩(wěn)定特性以及系統(tǒng)距離特性和方向特性等進行了實驗分析。
　　三、最后考慮IPT系統(tǒng)中多儲能諧振網(wǎng)絡(luò)非線性動力學(xué)特性，利用廣義狀態(tài)空間平均法，建立了無線電能傳輸系統(tǒng)的通用簡化模型，并且對外界擾動和各類不確定性因素造成的頻