Icpt系統(tǒng)準(zhǔn)滑模穩(wěn)壓控制器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明是涉及一種ICPT系統(tǒng)準(zhǔn)滑模穩(wěn)壓控制器。
【背景技術(shù)】
[0002]感應(yīng)I禹合電能傳輸(InductiveCoupled Power Transfer,簡稱 ICPT)技術(shù)是基于電磁感應(yīng)耦合原理，綜合利用現(xiàn)代電力電子能量變換技術(shù)、磁耦合技術(shù)以及功率高頻變換技術(shù)，實(shí)現(xiàn)電設(shè)備以非接觸方式從電網(wǎng)獲取電能的一種新型的電能傳輸模式，是電能傳輸技術(shù)的一大革命性進(jìn)步。在傳統(tǒng)的ICPT系統(tǒng)中，通常采用全橋逆變作為主電路拓?fù)?，而控制方式通常采用對角互補(bǔ)180度交替導(dǎo)通的控制方式，在系統(tǒng)參數(shù)及輸入?yún)?shù)保持不變的情況下，幾乎不能對輸出電壓進(jìn)行調(diào)節(jié)。而為了調(diào)節(jié)輸出電壓，通常都在全橋逆變之前加一級DC/DC變換，通過調(diào)節(jié)逆變環(huán)節(jié)的輸入電壓，調(diào)節(jié)輸出電壓，由于引入了 DC/DC環(huán)節(jié)，降低了效率。另外采用拾取線圈短路解耦法對系統(tǒng)輸出電壓進(jìn)行調(diào)節(jié)，該調(diào)壓方式是在拾取端電壓高于所需穩(wěn)定電壓的條件下才能實(shí)現(xiàn)。此外，還有通過動態(tài)改變拾取端諧振參數(shù)(電容矩陣)達(dá)到調(diào)壓的目的，這種方式同樣的增加了成本和控制難度。傳統(tǒng)的ICPT系統(tǒng)，通常采用單級LC諧振方式最大化產(chǎn)生正弦能量輸出，而為保證拾取端能拾取到足夠的能量，發(fā)射線圈內(nèi)必須有大電流的存在來保證拾取能量，而如果采用單級LC諧振方式，發(fā)射線圈內(nèi)的大電流會極大的增加逆變器的損耗，使系統(tǒng)效率降低。由于諧振型感應(yīng)電能傳輸系統(tǒng)包含有相當(dāng)數(shù)量的非線性開關(guān)器件，并且存在較多的儲能元件，實(shí)際系統(tǒng)呈現(xiàn)出復(fù)雜高階開關(guān)非線性行為，從逆變器本身的工作特性來說，它正是周期性的時(shí)變結(jié)構(gòu)系統(tǒng)，所以滑?？刂撇呗詫δ孀兤骶哂休^強(qiáng)適用性的控制方式。滑?？刂葡鄬τ趥鹘y(tǒng)的控制方案的主要優(yōu)勢在于所具有的參變量的魯棒性，而且它對無論是線性還是非線性系統(tǒng)參變量的擾動和負(fù)載的變化都具有不敏感性，具有良好的動態(tài)和穩(wěn)態(tài)響應(yīng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明就是針對上述問題，提供一種穩(wěn)定性好且安全性能高的ICPT系統(tǒng)準(zhǔn)滑模穩(wěn)壓控制器。
[0004]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案，本發(fā)明包括控制器、生成模塊、傳輸模塊、保存模塊、移相模塊和建模模塊、無線通訊模塊，其特征在于:所述的控制器、生成模塊、傳輸模塊、保存模塊、移相模塊和建模模塊、無線通訊模塊依次相連。
[0005]作為一種優(yōu)選方案，本發(fā)明所述控制器采用單片機(jī)。
[0006]本發(fā)明有益效果。
[0007]本發(fā)明主要圍繞ICPT系統(tǒng)的穩(wěn)壓控制展開研究，由于逆變器自身是周期性的時(shí)變結(jié)構(gòu)系統(tǒng)，而ICPT系統(tǒng)易受負(fù)載切換影響，同時(shí)，滑?？刂凭哂袇⒆兞康聂敯粜詮?qiáng)的優(yōu)點(diǎn)，所以，提出基于前饋補(bǔ)償?shù)臏?zhǔn)滑?？刂撇呗?。通過建立前饋補(bǔ)償器和準(zhǔn)滑?？刂破?，利用驅(qū)動脈沖移相的手段調(diào)節(jié)輸出電壓，使得輸出電壓恒定。仿真與實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該控制方式具有較好的控制作用，魯棒性強(qiáng)。但是移相控制的缺點(diǎn)是在移相角為O的時(shí)候，電壓達(dá)到最大值，不能再升壓，可考慮再逆變前加一級DC/DC變換進(jìn)行復(fù)合控制。
【附圖說明】
[0008]為了使本發(fā)明所解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案及有益效果更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及【具體實(shí)施方式】，對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的【具體實(shí)施方式】僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0009]圖1是本發(fā)明電路原理框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0010]如圖所不，本發(fā)明包括控制器、生成模塊、傳輸模塊、保存模塊、移相模塊和建模模塊、無線通訊模塊，其特征在于:所述的控制器、生成模塊、傳輸模塊、保存模塊、移相模塊和建模模塊、無線通訊模塊依次相連。
[0011]本發(fā)明所述控制器采用單片機(jī)。
[0012]由于在ICPT控制系統(tǒng)中，破壞系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)過程的主要因素就是系統(tǒng)負(fù)載的頻繁切換，為了改善系統(tǒng)的控制性能，考慮設(shè)計(jì)一負(fù)載擾動前饋補(bǔ)償控制器，通過對外加動態(tài)干擾的前饋補(bǔ)償，即負(fù)載擾動前饋補(bǔ)償控制器的準(zhǔn)滑?？刂破饕越档突？刂破髦星袚Q項(xiàng)的增益，減小系統(tǒng)抖振，改善系統(tǒng)動態(tài)性能。所謂準(zhǔn)滑動模態(tài)，是指系統(tǒng)的運(yùn)動軌跡被限制在理想滑動模態(tài)的某一 Δ鄰域內(nèi)的模態(tài)。從相軌跡方面來說，理想的滑模控制是使一定范圍內(nèi)的狀態(tài)點(diǎn)均被吸引至切換面。而準(zhǔn)滑?？刂苿t是使某一定范圍內(nèi)的狀態(tài)點(diǎn)均被吸引至切換面的某一 Δ鄰域內(nèi)，通常稱此Δ鄰域?yàn)榛瑒幽B(tài)切換面的邊界層。由于準(zhǔn)滑動模態(tài)不要求滿足滑動模態(tài)的存在條件，因此準(zhǔn)滑動模態(tài)不要求在切換面上進(jìn)行控制結(jié)構(gòu)的切換。正是準(zhǔn)滑?？刂婆c理想滑模控制的這種差別，使它從根本上避免或削弱了抖振。而滑模運(yùn)動中的抖振程度取決于式(14)中的切換項(xiàng)Sign(S)。為了消除符號函數(shù)Sign(S)的影響，可考慮利用飽和函數(shù)sat(s)來替代理想滑動模態(tài)中的函數(shù)sign(s)。
[0013]可以理解的是，以上關(guān)于本發(fā)明的具體描述，僅用于說明本發(fā)明而并非受限于本發(fā)明實(shí)施例所描述的技術(shù)方案，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，仍然可以對本發(fā)明進(jìn)行修改或等同替換，以達(dá)到相同的技術(shù)效果；只要滿足使用需要，都在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.1CPT系統(tǒng)準(zhǔn)滑模穩(wěn)壓控制器，本發(fā)明包括控制器、生成模塊、傳輸模塊、保存模塊、移相模塊和建模模塊、無線通訊模塊，其特征在于:所述的控制器、生成模塊、傳輸模塊、保存模塊、移相模塊和建模模塊、無線通訊模塊依次相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述ICPT系統(tǒng)準(zhǔn)滑模穩(wěn)壓控制器，其特征在于:所述控制器采用單片機(jī)。
【專利摘要】本發(fā)明提供一種穩(wěn)定性好且安全性能高的ICPT系統(tǒng)準(zhǔn)滑模穩(wěn)壓控制器。本發(fā)明包括控制器、生成模塊、傳輸模塊、保存模塊、移相模塊和建模模塊、無線通訊模塊，其特征在于：所述的控制器、生成模塊、傳輸模塊、保存模塊、移相模塊和建模模塊、無線通訊模塊依次相連。
【IPC分類】H02M7-42
【公開號】CN104660075
【申請?zhí)枴緾N201310572733
【發(fā)明人】徐麗萍
【申請人】徐麗萍
【公開日】2015年5月27日
【申請日】2013年11月18日