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耦合共振无线电能传输系统最大效率控制

发布时间:2018-06-10 18:44

  本文选题:谐振频率 + 群规模变化PSO算法 ; 参考:《河南师范大学》2017年硕士论文


【摘要】:无线电能传输(wireless power transfer,WPT)是一种新能量传输方式。其中,电磁耦合谐振式无线电能传输(magnetically-coupled resonant wireless power transfer,MCR-WPT)是基于相同谐振频率的物体之间能够高效率的传输能量这一原理,进行能量无线交换的传输方式。目前该技术处于研究初期阶段,很多关键性技术有待提高。谐振线圈距离的变化,将引起MCR-WPT系统的传输效率剧烈变化。为了保持负载端实时以最大效率运行,文章主要介绍了一种最大效率控制方法,该方法将一定的调节策略引入PSO算法,在搜索过程中优化算法群规模,确保算法能够获得全局最优值与快速收敛。分析结果表明,本文所提的方法能够迅速找到当前距离下最大传输效率对应的谐振频率,使接收端实时以最大效率运行;并将不同群规模变化方式的粒子群算法搜寻效果进行比较,找出了一种最优的方法。本文介绍了无线电能传输的研究背景、发展历史及国内外研究现状,并对这一研究领域的相关热点问题进行了简要介绍;描述了该技术的应用领域,简单介绍无线电能传输技术几种分类;着重分析了谐振式无线电能传输方式,针对串联谐振式拓扑结构建模分析;对影响无线电能传输的几个因素进行分析,并提出了一种MCR-WPT最大传输效率的控制方法,运用MATLAB仿真工具进行了仿真分析。逑逑本文设计了实验验证,实验部分包括信号发生器、功率放大器、谐振线圈等,并逐步介绍主要部分的设计思路;最后设计了MCR-WPT最大传输效率充电系统进行仿真验证,验证提出方法的可行性。
[Abstract]:Wireless power transfer (WPTT) is a new mode of energy transmission. Among them, electromagnetic coupled resonant radio can transmit magnetically-coupled resonant wireless power transfer MCR-WPTis based on the principle of high efficiency energy transmission between objects with the same resonant frequency. At present, the technology is in the initial stage of research, and many key technologies need to be improved. The transmission efficiency of MCR-WPT system will change dramatically with the change of resonant coil distance. In order to keep the load end running with maximum efficiency in real time, this paper mainly introduces a method of maximum efficiency control, which introduces a certain adjustment strategy into the PSO algorithm, and optimizes the size of the algorithm group in the process of searching. Ensure that the algorithm can obtain the global optimal value and fast convergence. The analysis results show that the proposed method can quickly find the resonance frequency corresponding to the maximum transmission efficiency at current distance and make the receiver run with the maximum efficiency in real time. The search effect of particle swarm optimization algorithm with different swarm size variation is compared, and an optimal method is found. This paper introduces the research background, development history and domestic and international research status of radio energy transmission, and briefly introduces the related hot issues in this research field, describes the application field of this technology. This paper briefly introduces the classification of radio energy transmission technology, emphatically analyzes the resonant radio energy transmission mode, modeling and analyzing the series resonant topology structure, and analyzes several factors that affect radio energy transmission. A control method for maximum transmission efficiency of MCR-WPT is proposed and simulated by MATLAB. The experiment includes signal generator, power amplifier, resonant coil and so on. Finally, the MCR-WPT maximum transmission efficiency charging system is designed to be verified by simulation. The feasibility of the proposed method is verified.
【学位授予单位】:河南师范大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TM724

【参考文献】

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本文编号:2004220

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