基于LCL-S型谐振的大功率无线电能传输实验平台设计

该文在深入分析无线电能传输技术的传输特性及其磁耦合式传输工作原理的基础上,基于LCL-S型谐振耦合原理设计了一套大功率无线电能传输实验平台.首先,利用互感耦合模型对平面型系统机构进行了电路分析;其次,搭建了该实验平台的骨架构造;最后进行了实验测试,完成了双脉冲试验、开环控制带载试验和闭环控制带载试验等,分析了谐振频率对...     

谐振式电能无线传输系统研究

介绍了谐振式电能无线传输的原理和系统设计方案.系统主要由单片机控制系统、程控信号源、谐振频率检测电路和谐振线圈四部分组成,实现了谐振频率自动扫描、存储和电能无线传输演示等功能.     

谐振式无线电能传输有效耦合范围设定方法

基于磁耦合谐振式无线电能传输系统功效与线圈位姿的关系,提出了一种磁耦合谐振式无线电能传输系统有效耦合范围的设定方法。应用耦合模理论建立等效数学模型,推导系统接收功效表达式,定义系统有效耦合点及有效耦合范围,并通过仿真与实验验证了所提出方法的有效性。结果表明,在系统有效耦合范围内,无论发射与接收线圈的轴向、径向位置如何改变,空间内总存在1个或多个轴向旋转角度,使得系统接收功率能够达到临界耦合功率,保证系统高效稳定地进行电能传输。     

无线电能传输TS-S型补偿网络的建模与设计

补偿网络是无线电能传输系统中的重要组成部分,可用于提高电能传输的效率、输出功率及稳定性。在对TS-S型补偿网络建模及其参数化设计分析的基础上,采用算例验证TS-S型补偿网络模型的定频谐振、恒定电压增益和高效率特性,通过实验验证相关推论及方法。结果表明,样机电压输出稳定,在耦合系数为0.2时的效率峰值达到90%。     

模糊PI控制在磁耦合谐振无线电能传输系统中的应用

为了提高磁耦合谐振无线电能传输系统的传输效率,综合考虑线圈的谐振频率和耦合系数,应用电路理论分析谐振状态对系统传输效率和传输功率的影响,进而提出了模糊PI自适应跟踪算法。通过跟踪检测逆变电路电流和电压信号,输入到模糊PI控制器对逆变电路的驱动频率进行调节,保证逆变电路电流电压同相位。仿真实验结果表明:基于模糊PI跟踪算法的无线电能传输系统能够对参数变化进行快速跟踪和调节,使系统工作在谐振状态,该跟踪算法相比传统的PI跟踪算法有更好的动静态性能。     

基于无线电能传输的实践教学研究

本文以谐振理论为基础研究了磁耦合谐振无线电能传输机理,针对具体的负载阻抗,以指定传输距离和传输功率为前提,提出了磁耦合谐振式无线能量传输系统的设计方案,建立了智能小车的无线供电教学演示系统,激发了学生创新、实践的热情和兴趣。     

谐振式无线电能传输系统耦合机构优化设计

通过四线圈结构磁谐振式无线电能传输系统的电路模型推导出其传输效率表达式,用两线圈模型对参数进行初步设计得出谐振线圈的半径、匝数、线径等参数．利用四线圈模型对参数进行优化,调整线圈之间的互感使系统获得最大传输效率．通过两线圈模型和四线圈模型进行系统参数设计和分析,既保证了模型分析的准确性,又简化了谐振线圈设计过程,为谐振式无线电能传输系统的优化设计提供了理论依据．     

基于连续型Hopfield神经网络的系统辨识

连续型Hopfield神经网络(CHNN)可用于优化计算,但其会遭遇较复杂的参数辨识问题.为了较好地解决这一问题,将擅长全局搜索的蚁群-粒子群混合算法用于对系统参数的最优化选取.再将此混合算法与CHNN有机结合,更好地解决参数辨识问题,且能有效避免CHNN在应用过程中陷入局部最优解.最后,将理论结果应用于求解TSP问题来验证其有效性.     

LCL-S型ICPT系统输出电压特性分析与设计

针对很多无线供电应用场合需要保持输出电压恒定的需求,提出了一种高频逆变器前动态调压的恒压输出控制方法。以LCL-S型感应耦合电能传输系统为研究对象,通过阻抗分析法建模,发现通过元器件的参数配置,可使系统输入阻抗为纯阻性,减少无功分量,同时逆变器开关管实现了零电流开通与关断,但此时系统输出电压并不恒定。针对分析结果提出基于模糊自适应PI控制算法的逆变前动态调压控制的恒压输出控制方案,最后搭建了仿真实验平台和实验样机证明了分析结果的正确和控制方案的有效。     

四线圈WPT系统非理想耦合及等效解耦方法

针对四线圈非理想耦合对系统输出电流特性的影响,采用等效容性耦合的方法来实现理想的四线圈系统电流输出特性。 首先结合补偿电感的磁集成,减少了无线电能传输系统磁元件数量并缩小其体积,再对等效电路参数的设计进行分析并设计了实验样机。 实验结果验证了容性耦合等效方法的准确性与有效性。 在负载范围内,样机接收端直流输出电流的波动小于8%,传输距离为75 mm时整机输出功率为300 W,效率峰值达到了81.49%。     

一种井下瓦斯传感器故障辨识方法

鉴于目前煤矿井下瓦斯传感器故障辩识速度慢、辩识准确度不高等缺陷,提出基于小波包分解与砸BF神经网络的瓦斯传感器故障辨识方法.采用小波包分解提取瓦斯传感器故障特征向量并输入至RBF神经网络,应用粒子群-人工蜂群(PSO-ABC)算法优化砸BF神经网络结构参数,并通过大量的瓦斯传感器样本对砸BF神经网络模型进行训练和检测.实验分析表明:本方法的辨识速度快、诊断正确率高,为精准辩识瓦斯传感器故障提供一种更加科学高效的新途径.     

不确定变形耦合发电机系统的参数辨识与自适应同步

研究了不确定变形耦合发电机系统的自适应同步和参数辨识,设计了自适应控制器和参数更新规则,理论证明了该控制器可使得两个变形耦合发电机系统——驱动系统和未知参数的响应系统渐进地达到同步,并且可以辨识出响应系统的未知参数.数值模拟结果证明了该控制器的有效性.     

采用松耦合非接触式电能传输装置的超磁致伸缩超声换能器最佳补偿电容（英文）

目的：具有松耦合非接触式电能传输装置（LCCPT）的超磁致伸缩旋转超声加工系统（LCCPT）可高效低损伤地加工硬脆材料。为实现超声加工的最大效率,GMUPS需要在谐振状态下工作,因此需要对系统进行电容补偿,以实现更大的超声振幅。创新点：1.考虑系统机电耦合特性,建立GMUPS的最佳电容补偿模型,并在带载与不带载的情况下讨论模型的适用性;2.分析系统的相位滞后角的成因,并探讨电压与材料特性对相位滞后角的影响。方法：1.在考虑GMUPS机械等效回路和电回路之间的相位滞后角的情况下建立系统机电等效模型,并加以推导,从而获得空载最佳电容补偿模型。2.考虑负载的影响,分析负载下系统阻抗特性的变化情况和系统的补偿方法。3.进行空载振幅测量实验和加工实验,以验证理论模型的有效性。结论：1.无论是在空载状态下还是在加工过程中,采用最优补偿电容都表现出优越的性能。采用最优补偿电容时,系统可以获得最大振幅,同时在整个加工过程中切削力最小。2. LCCPT的使用和补偿电容的取值对系统的电路特性有显著的影响,而对机械谐振频率的影响很小。电谐振频率更接近机械谐振频率可以提高系统的振动性能。3.系统电回路与机械等...     

严格的最小二乘递推算法在系统辨识与滤波中的应用

研究了严格的最小二乘递推（R2LS）算法在系统辨识与滤波中的应用。另一重要内容是给出了与R2LS算法相对应的充分激励（PE）系列及重要性质。且从关于多目标飞行轨迹的跟踪应用中可知,由于采用了状态矩阵这一新概念,使我们能用一规模很小的模型同时描述多个目标的运动,从而使计算量大为减小。