CIPT模糊恒压控制策略设计与分析.pdf

《CIPT模糊恒压控制策略设计与分析.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、变流技《电气自动化}2013年第35卷第4期CIPT模糊恒压控制策略设计与分析杨光，唐厚君，白亮宇(上海交通大学电子信息与电气工程学院，上海200240)摘要：在非接触感应电能传输系统运行过程中，磁机构距离和负载的变化会直接导致系统输出电压不稳定。由于非接触感应电能传输系统的非线性、时变性以及不确定性，很难建立精确的数学模型，而传统的PID控制对数学模型及其参数有很强的依赖性。针对这一问题，提出采用模糊控制的算法来调节控制脉冲的占空比，最终保证系统输出电压恒定。MATLAB仿真和基于DSP的试验都证明了方法可以有效保持系统输出电压恒定，具有反应灵敏和可靠性强的特点。关键词：

2、非接触；恒压控制；模糊控制；占空比；耦合距离DOI：10．3969／j·issn．1000—3886．2013．04．015[中图分类号]TM921[文献标志码]A[文章编号]1000—3886(2013)04—0041—03DesignandAnalysisofFuzzyConstantVoltageControlfortheCIPTSystemsYANGGuang，TANGHou-jun，BAILiang—yu(SchoolofElectronicInformationandElectricalEngineering，ShanghaiJiaoUniversityShan

3、ghai，200240，China)Abstract：DuringtheoperationofCIPT(ContactlessInductivePowerTransmissionSystems)，thechangesofthemagneticinductors’distancesandtheloadswilldirectlyresultinunstableoutputvoltages．ItiSdimcuht0establishaccuratemathematicalmodelsfortheCIPTsystemsbecauseoftheirnonlinearity，time—

4、varyingpropeayanduncertainty．However，thetraditionalPIDcontrolhighlydependsonthemathematicalmodelsandparameters．Inthispaper，weputforwardacontrolpulsedutymodulationstrategybasedonfuzzycontrolalgorithminordertoguaranteeaconstantoutputvoltage．MATLABsimulationsandDSP—basedexperimentshaveprovedt

5、hatthismethodcaneffectivelymaintaintheconstantOUtputvoltage．Anditischaracterizedbysensiblereactionandhighreliability．Keywords：contactless；constantvoltage；fuzzycontrol；dutycycle；couplingdistance0引言模糊控制最大的优点是不依赖于被控对象精确数学模型，能够克服非线性参数的影响，对调节对象的参数变化具有较强的鲁棒性。而对于具有松耦合变压器的非接触电能传输系统，原副边磁性机构没有任何电气连接

6、，通过互感耦合传输电能。在非接触电能传输系统运行过程中，原副边磁机构距离难免会受外界影响而变化，进而影响到互感值；负载切换与扰动也会影响到系统输出电压，而对于电动汽车充电系统，电压的稳定是非常重要与关图1基于模糊控制的CIPT系统原理图键的。由于非接触电能传输系统的非线性、时变性以及不确定图2是初级H桥4个开关的PWM控制信号。在周期性，很难建立精确的数学模型，而传统的PID控制对对象传递函不变的情况下，通过改变占空比的大小来调节次级回路的输出数模型及参数有很强的依赖性。因此，本文提出了采用模糊控制电压值。的算法，解决了由于CIPT系统磁机构距离和负载变化导致输出电压变化的

7、问题，使系统输出电压恒定。同时又克服了传统PIDSl控制对数学模型的依赖。最后对基于模糊控制算法的系统进行—一—了仿真和试验。S21原理分析基于模糊控制策略的CIPT系统结构如图1所示。控制系统由CIPT主电路、直流输出电压检测电路、模糊控制电路、S3PWM调制器、驱动放大电路等组成。模糊控制器与模糊算法、S4PWM调制算法等由TMS320F2812型DSPl4中央处理器为核心的控制器构成。收稿日期：2012—08—27图2PWM控制信号ElectricaIAutomation41《电气自动化~2013年第35卷第