Icpt系统准滑模稳压控制器的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明是涉及一种ICPT系统准滑模稳压控制器。
【背景技术】
[0002]感应I禹合电能传输(InductiveCoupled Power Transfer,简称 ICPT)技术是基于电磁感应耦合原理，综合利用现代电力电子能量变换技术、磁耦合技术以及功率高频变换技术，实现电设备以非接触方式从电网获取电能的一种新型的电能传输模式，是电能传输技术的一大革命性进步。在传统的ICPT系统中，通常采用全桥逆变作为主电路拓扑，而控制方式通常采用对角互补180度交替导通的控制方式，在系统参数及输入参数保持不变的情况下，几乎不能对输出电压进行调节。而为了调节输出电压，通常都在全桥逆变之前加一级DC/DC变换，通过调节逆变环节的输入电压，调节输出电压，由于引入了 DC/DC环节，降低了效率。另外采用拾取线圈短路解耦法对系统输出电压进行调节，该调压方式是在拾取端电压高于所需稳定电压的条件下才能实现。此外，还有通过动态改变拾取端谐振参数(电容矩阵)达到调压的目的，这种方式同样的增加了成本和控制难度。传统的ICPT系统，通常采用单级LC谐振方式最大化产生正弦能量输出，而为保证拾取端能拾取到足够的能量，发射线圈内必须有大电流的存在来保证拾取能量，而如果采用单级LC谐振方式，发射线圈内的大电流会极大的增加逆变器的损耗，使系统效率降低。由于谐振型感应电能传输系统包含有相当数量的非线性开关器件，并且存在较多的储能元件，实际系统呈现出复杂高阶开关非线性行为，从逆变器本身的工作特性来说，它正是周期性的时变结构系统，所以滑模控制策略对逆变器具有较强适用性的控制方式。滑模控制相对于传统的控制方案的主要优势在于所具有的参变量的鲁棒性，而且它对无论是线性还是非线性系统参变量的扰动和负载的变化都具有不敏感性，具有良好的动态和稳态响应。
【发明内容】
[0003]本发明就是针对上述问题，提供一种稳定性好且安全性能高的ICPT系统准滑模稳压控制器。
[0004]为实现上述目的，本发明采用如下技术方案，本发明包括控制器、生成模块、传输模块、保存模块、移相模块和建模模块、无线通讯模块，其特征在于:所述的控制器、生成模块、传输模块、保存模块、移相模块和建模模块、无线通讯模块依次相连。
[0005]作为一种优选方案，本发明所述控制器采用单片机。
[0006]本发明有益效果。
[0007]本发明主要围绕ICPT系统的稳压控制展开研究，由于逆变器自身是周期性的时变结构系统，而ICPT系统易受负载切换影响，同时，滑模控制具有参变量的鲁棒性强的优点，所以，提出基于前馈补偿的准滑模控制策略。通过建立前馈补偿器和准滑模控制器，利用驱动脉冲移相的手段调节输出电压，使得输出电压恒定。仿真与实验结果表明，该控制方式具有较好的控制作用，鲁棒性强。但是移相控制的缺点是在移相角为O的时候，电压达到最大值，不能再升压，可考虑再逆变前加一级DC/DC变换进行复合控制。
【附图说明】
[0008]为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及【具体实施方式】，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的【具体实施方式】仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0009]图1是本发明电路原理框图。
【具体实施方式】
[0010]如图所不，本发明包括控制器、生成模块、传输模块、保存模块、移相模块和建模模块、无线通讯模块，其特征在于:所述的控制器、生成模块、传输模块、保存模块、移相模块和建模模块、无线通讯模块依次相连。
[0011]本发明所述控制器采用单片机。
[0012]由于在ICPT控制系统中，破坏系统稳态过程的主要因素就是系统负载的频繁切换，为了改善系统的控制性能，考虑设计一负载扰动前馈补偿控制器，通过对外加动态干扰的前馈补偿，即负载扰动前馈补偿控制器的准滑模控制器以降低滑模控制器中切换项的增益，减小系统抖振，改善系统动态性能。所谓准滑动模态，是指系统的运动轨迹被限制在理想滑动模态的某一 Δ邻域内的模态。从相轨迹方面来说，理想的滑模控制是使一定范围内的状态点均被吸引至切换面。而准滑模控制则是使某一定范围内的状态点均被吸引至切换面的某一 Δ邻域内，通常称此Δ邻域为滑动模态切换面的边界层。由于准滑动模态不要求满足滑动模态的存在条件，因此准滑动模态不要求在切换面上进行控制结构的切换。正是准滑模控制与理想滑模控制的这种差别，使它从根本上避免或削弱了抖振。而滑模运动中的抖振程度取决于式(14)中的切换项Sign(S)。为了消除符号函数Sign(S)的影响，可考虑利用饱和函数sat(s)来替代理想滑动模态中的函数sign(s)。
[0013]可以理解的是，以上关于本发明的具体描述，仅用于说明本发明而并非受限于本发明实施例所描述的技术方案，本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本发明进行修改或等同替换，以达到相同的技术效果；只要满足使用需要，都在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.1CPT系统准滑模稳压控制器，本发明包括控制器、生成模块、传输模块、保存模块、移相模块和建模模块、无线通讯模块，其特征在于:所述的控制器、生成模块、传输模块、保存模块、移相模块和建模模块、无线通讯模块依次相连。
2.根据权利要求1所述ICPT系统准滑模稳压控制器，其特征在于:所述控制器采用单片机。
【专利摘要】本发明提供一种稳定性好且安全性能高的ICPT系统准滑模稳压控制器。本发明包括控制器、生成模块、传输模块、保存模块、移相模块和建模模块、无线通讯模块，其特征在于：所述的控制器、生成模块、传输模块、保存模块、移相模块和建模模块、无线通讯模块依次相连。
【IPC分类】H02M7-42
【公开号】CN104660075
【申请号】CN201310572733
【发明人】徐丽萍
【申请人】徐丽萍
【公开日】2015年5月27日
【申请日】2013年11月18日