采用IPT供电导引AGV的关键技术研究
发布时间：2021-11-13 16:16
随着工业生产中自动化、智能化水平的不断提升,以自动导引车（Automated Guided Vehicle,AGV）为代表的柔性制造输送设备得到了广泛运用。目前AGV多采用蓄电池供电,工作时间受到了限制,还带来环境污染的隐患。无接触供电（Inductive Power Transfer,IPT）是一种新型的供电方式,它不需要供电线缆,可实现运动设备的长时间连续运行。IPT技术灵活、可靠、安全,具有良好的发展前景和应用价值。为优化IPT技术在AGV的应用,本文提出利用IPT技术实现AGV的供电和导引,可确保AGV高效不间断工作,能减少外围传感器,系统集成度高。本文分析了应用于AGV的IPT系统的基本原理,并确定这种采用IPT供电导引AGV系统的关键技术,相应地提出研究与开发的总体方案计划。在拾电器的研发方面,包括电磁设计和电路设计两部分。在电磁设计中,确定了拾电器的材料和损耗,使用Maxwell有限元软件进行了电磁涡流场仿真分析,优化设计副边磁芯的各项尺寸参数。在电路设计中,提出一种ZVS-ZCS软开关,重点分析了软开关的工作流程,研究了谐振参数对电路的影响,进行了器件级具体设计。在导引...
【文章来源】：南京航空航天大学江苏省 211工程院校
【文章页数】：70 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
注释表
第一章 绪论
1.1 引言
1.1.1 AGV供电技术
1.1.2 AGV导引技术
1.2 国内外研究现状
1.2.1 无接触供电技术
1.2.2 AGV导引技术
1.3 关键技术设计方案
1.3.1 拾电部分关键技术与总体方案
1.3.2 基于无接触供电的电磁导引
1.4 课题来源与研究内容
1.5 本章小结
第二章 拾电器电磁设计
2.1 拾电器耦合磁路定性分析
2.2 拾电器电磁拾取机构磁芯材料选择
2.3 电磁损耗分析
2.4 电磁场有限元仿真与分析
2.4.1 Maxwell14.0 仿真环境介绍
2.4.2 电磁场仿真基本原理
2.4.3 平板型拾电器电磁仿真建模
2.4.4 参数的仿真比较分析
2.5 本章小结
第三章 拾电器电路设计
3.1 副边耦合情况分析
3.2 拾电器DC-DC电路概述
3.3 软开关功率变换技术
3.3.1 概述
3.3.2 ZVS-ZCS型软开关
3.3.3 ZVS-ZCS软开关电路分析
3.3.4 谐振参数对电路的影响
3.4 器件级电路设计
3.4.1 输入电路设计
3.4.2 控制电路设计
3.4.3 基准反馈电路设计
3.4.4 拾电器主电路设计
3.5 本章小结
第四章 AGV电磁导引传感器设计
4.1 电磁导引的基本原理
4.2 通电导线的电磁场分布
4.3 原边电缆的磁场分布和线圈布置
4.4 电磁导引传感器的设计
4.4.1 嵌入式系统设计
4.4.2 采样放大电路
4.4.3 外围A/D转换电路
4.4.4 数据的处理算法
4.5 本章小结
第五章 仿真与实验
5.1 ZVS-ZCS软开关仿真
5.2 拾电器整机实验
5.3 导引传感器性能测试
5.4 本章小结
第六章 总结与展望
6.1 总结
6.2 展望
参考文献
致谢
在学期间的研究成果及发表的学术论文
【参考文献】：
期刊论文
[1]无接触供电系统功率和效率的分析与优化[J]. 张炯,钱晓明,楼佩煌,武星. 南京航空航天大学学报. 2015(01)
[2]基于状态空间法的无接触供电PDM调制建模[J]. 张炯,楼佩煌,钱晓明,武星. 电工技术学报. 2014(11)
[3]无线充电技术:PMA、Qi、A4WP[J]. 斯特. 个人电脑. 2014(07)
[4]无线充电技术及其特殊应用前景[J]. 王国辉. 电子产品世界. 2014(07)
[5]基于双LCL补偿的无接触供电系统研究[J]. 张炯,楼佩煌,钱晓明,武星. 电工技术学报. 2013(10)
[6]电动汽车高效率无线充电技术的研究进展[J]. 曹玲玲,陈乾宏,任小永,阮新波. 电工技术学报. 2012(08)
[7]令人期待的无线电力传输及其发展[J]. 古丽萍. 中国无线电. 2012(01)
[8]电动汽车的无线充电技术[J]. 朱俊. 汽车工程师. 2011(12)
[9]导轨式非接触电能传输系统功率和效率的分析与优化[J]. 孙跃,夏晨阳,苏玉刚,戴欣. 华南理工大学学报(自然科学版). 2010(10)
[10]自动导引车导引技术研究现状与发展趋势[J]. 王皖君,张为公. 传感器与微系统. 2009(12)
博士论文
[1]双向运动型视觉导引AGV关键技术研究及实现[D]. 喻俊.南京航空航天大学 2012
硕士论文
[1]应用于AGV的非接触供电系统关键技术研究[D]. 徐凯.南京航空航天大学 2014
[2]基于光照约束的AGV复杂路径视觉导引关键技术研究[D]. 杨旭.南京航空航天大学 2013
[3]有轨输送系统非接触供电的传输性能研究与改进[D]. 孟凯.南京航空航天大学 2012
[4]非接触供电系统工程化关键技术及其应用研究[D]. 顾佳炜.南京航空航天大学 2011
[5]自动导向小车（AGV）无接触供电关键技术研究[D]. 吴亮亮.南京航空航天大学 2010
[6]电动自行小车系统（EMS）无接触供电拾电器的研发与应用[D]. 侯隆斌.南京航空航天大学 2010
[7]升压斩波电源的研究与设计[D]. 吴书平.重庆大学 2007
[8]非接触电能传输系统电磁机构研究[D]. 张宗明.重庆大学 2007
[9]非接触感应电能传输系统关键技术研究[D]. 毛赛君.南京航空航天大学 2006
本文编号：3493324
【文章来源】：南京航空航天大学江苏省 211工程院校
【文章页数】：70 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
注释表
第一章 绪论
1.1 引言
1.1.1 AGV供电技术
1.1.2 AGV导引技术
1.2 国内外研究现状
1.2.1 无接触供电技术
1.2.2 AGV导引技术
1.3 关键技术设计方案
1.3.1 拾电部分关键技术与总体方案
1.3.2 基于无接触供电的电磁导引
1.4 课题来源与研究内容
1.5 本章小结
第二章 拾电器电磁设计
2.1 拾电器耦合磁路定性分析
2.2 拾电器电磁拾取机构磁芯材料选择
2.3 电磁损耗分析
2.4 电磁场有限元仿真与分析
2.4.1 Maxwell14.0 仿真环境介绍
2.4.2 电磁场仿真基本原理
2.4.3 平板型拾电器电磁仿真建模
2.4.4 参数的仿真比较分析
2.5 本章小结
第三章 拾电器电路设计
3.1 副边耦合情况分析
3.2 拾电器DC-DC电路概述
3.3 软开关功率变换技术
3.3.1 概述
3.3.2 ZVS-ZCS型软开关
3.3.3 ZVS-ZCS软开关电路分析
3.3.4 谐振参数对电路的影响
3.4 器件级电路设计
3.4.1 输入电路设计
3.4.2 控制电路设计
3.4.3 基准反馈电路设计
3.4.4 拾电器主电路设计
3.5 本章小结
第四章 AGV电磁导引传感器设计
4.1 电磁导引的基本原理
4.2 通电导线的电磁场分布
4.3 原边电缆的磁场分布和线圈布置
4.4 电磁导引传感器的设计
4.4.1 嵌入式系统设计
4.4.2 采样放大电路
4.4.3 外围A/D转换电路
4.4.4 数据的处理算法
4.5 本章小结
第五章 仿真与实验
5.1 ZVS-ZCS软开关仿真
5.2 拾电器整机实验
5.3 导引传感器性能测试
5.4 本章小结
第六章 总结与展望
6.1 总结
6.2 展望
参考文献
致谢
在学期间的研究成果及发表的学术论文
【参考文献】：
期刊论文
[1]无接触供电系统功率和效率的分析与优化[J]. 张炯,钱晓明,楼佩煌,武星. 南京航空航天大学学报. 2015(01)
[2]基于状态空间法的无接触供电PDM调制建模[J]. 张炯,楼佩煌,钱晓明,武星. 电工技术学报. 2014(11)
[3]无线充电技术:PMA、Qi、A4WP[J]. 斯特. 个人电脑. 2014(07)
[4]无线充电技术及其特殊应用前景[J]. 王国辉. 电子产品世界. 2014(07)
[5]基于双LCL补偿的无接触供电系统研究[J]. 张炯,楼佩煌,钱晓明,武星. 电工技术学报. 2013(10)
[6]电动汽车高效率无线充电技术的研究进展[J]. 曹玲玲,陈乾宏,任小永,阮新波. 电工技术学报. 2012(08)
[7]令人期待的无线电力传输及其发展[J]. 古丽萍. 中国无线电. 2012(01)
[8]电动汽车的无线充电技术[J]. 朱俊. 汽车工程师. 2011(12)
[9]导轨式非接触电能传输系统功率和效率的分析与优化[J]. 孙跃,夏晨阳,苏玉刚,戴欣. 华南理工大学学报(自然科学版). 2010(10)
[10]自动导引车导引技术研究现状与发展趋势[J]. 王皖君,张为公. 传感器与微系统. 2009(12)
博士论文
[1]双向运动型视觉导引AGV关键技术研究及实现[D]. 喻俊.南京航空航天大学 2012
硕士论文
[1]应用于AGV的非接触供电系统关键技术研究[D]. 徐凯.南京航空航天大学 2014
[2]基于光照约束的AGV复杂路径视觉导引关键技术研究[D]. 杨旭.南京航空航天大学 2013
[3]有轨输送系统非接触供电的传输性能研究与改进[D]. 孟凯.南京航空航天大学 2012
[4]非接触供电系统工程化关键技术及其应用研究[D]. 顾佳炜.南京航空航天大学 2011
[5]自动导向小车（AGV）无接触供电关键技术研究[D]. 吴亮亮.南京航空航天大学 2010
[6]电动自行小车系统（EMS）无接触供电拾电器的研发与应用[D]. 侯隆斌.南京航空航天大学 2010
[7]升压斩波电源的研究与设计[D]. 吴书平.重庆大学 2007
[8]非接触电能传输系统电磁机构研究[D]. 张宗明.重庆大学 2007
[9]非接触感应电能传输系统关键技术研究[D]. 毛赛君.南京航空航天大学 2006
本文编号：3493324
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