学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

基于能量注入的AC-AC型ICPT系统

作　者: 王小飞
导　师: 苏玉刚
学　校: 重庆大学
专　业: 控制理论与控制工程
关键词: 感应耦合电能传输 AC-AC变换软开关谐振能量注入
分类号: TM724
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 50次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

感应耦合电能传输(ICPT)技术作为一种新型的电能传输技术得到了广泛的研究和应用。传统ICPT系统存在整体效率低、控制复杂、功率密度小、输入功率因数低、成本较高等缺点,在很大程度上限制了ICPT技术的推广和应用。本文以国家自然科学基金项目为依托,在剖析传统AC-AC型ICPT系统存在不足的基础上,对基于能量注入的AC-AC型ICPT系统及其控制策略进行研究。研究成果具有一定的理论意义和较高的实用价值。论文首先对基于能量注入的AC-AC型ICPT系统的电路结构、初级和次级电路工作原理及其模态进行详细的分析,并在此基础上建立系统输出电压与输入的稳态模型。然后针对控制系统输出电压与输入电压频率相同问题,对输入电压过零点附近的谐振电流峰值进行研究,旨在分析谐振网络电流在输入电压过零点附近的振荡情况;在此基础上基于调谐电容电压峰值分析法和参考电压信号同步法,提出输出电压正负切换点控制策略,并对两种控制策略进行分析比较;通过能量注入占空比对初级回路谐振网络电流值的影响,分析基于能量注入控制的输出稳压控制策略。接着借助SIMULINK仿真平台对系统进行建模仿真。针对控制输出电压频率与输入电压相同问题,对基于调谐电容电压峰值分析法和参考电压信号同步法的两种控制策略进行仿真比较;针对输出稳压控制问题,对基于能量注入控制的稳压控制策略,在系统输入电压不同且负载变化的情况下进行仿真。最后,基于理论研究和仿真结果搭建实验装置。阐述系统硬件选型和控制电路设计并进行实验,通过实验结果验证理论和仿真分析的正确性。

全文目录

中文摘要  3-4
英文摘要  4-8
1 绪论  8-16
  1.1 研究背景及意义  8-9
  1.2 感应耦合电能传输技术及基本原理  9-11
  1.3 国内外研究现状  11-14
  1.4 传统AC-AC 型ICPT 系统传输模式及特点  14-15
  1.5 本文的研究内容  15
  1.6 本章小结  15-16
2 基于能量注入的 AC-AC 型 ICPT 系统  16-26
  2.1 基于能量注入的AC-AC 型ICPT 系统  16-18
    2.1.1 能量注入型AC-AC 变换器概述  16-17
    2.1.2 基于能量注入的AC-AC 型ICPT 系统  17-18
  2.2 系统工作原理及模态分析  18-22
    2.2.1 初级回路工作原理及模态分析  18-20
    2.2.2 次级回路工作原理及模态分析  20-22
  2.3 系统稳态建模  22-25
  2.4 本章小结  25-26
3 新型 AC-AC 型 ICPT 系统控制策略研究  26-36
  3.1 系统软开关条件  26
  3.2 输出电压正负切换点控制策略  26-31
    3.2.1 输入电压过零点谐振电流分析  27-30
    3.2.2 调谐电容电压峰值分析法  30-31
    3.2.3 参考电压信号同步法  31
  3.3 系统输出稳压控制  31-35
    3.3.1 解耦控制输出稳压策略  32
    3.3.2 能量注入控制策略  32-35
  3.4 本章小结  35-36
4 仿真建模与分析  36-48
  4.1 软开关控制建模及分析  36-41
  4.2 输出电压正负切换点确定建模及分析  41-44
  4.3 输出稳压建模及分析  44-47
  4.4 本章小结  47-48
5 实验装置研制及实验结果  48-56
  5.1 系统硬件设计  48-52
    5.1.1 主电路器件选型  48
    5.1.2 控制电路设计  48-52
  5.2 实验结果及分析  52-55
  5.3 本章小结  55-56
6 结论与展望  56-58
  6.1 全文总结  56-57
  6.2 后续研究工作展望  57-58
致谢  58-59
参考文献  59-63
附录  63
  A. 攻读硕士学位期间发表的论文  63
  B. 攻读硕士学位期间参与的项目及获奖情况  63

基于能量注入的AC-AC型ICPT系统

内容摘要

全文目录

相似论文