基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的CPT系統(tǒng)功率控制研究.pdf

1、非接觸電能傳輸(CPT)技術(shù)是一種新型的電能傳輸技術(shù)，綜合利用電力電子技術(shù)、磁場耦合技術(shù)及控制理論，實(shí)現(xiàn)用電設(shè)備以非電氣接觸方式從電網(wǎng)獲取電能，具有安全、便捷、易維護(hù)、可靠性高及環(huán)境親和力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。CPT系統(tǒng)屬于復(fù)雜的高階非線性系統(tǒng)，傳統(tǒng)的控制方法很難達(dá)到控制要求。隨著智能控制理論的發(fā)展，人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)引起越來越多的關(guān)注，尤其是神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對任意非線性系統(tǒng)的逼近性的特點(diǎn)，使得神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)成為控制理論研究的新課題。
　　本文分別以原邊LC

2、L副邊串聯(lián)諧振型和原副邊串聯(lián)諧振型CPT系統(tǒng)作為研究對象，首先對系統(tǒng)進(jìn)行頻閃映射建模及周期不動點(diǎn)分析，由周期不動點(diǎn)確定其軟開關(guān)工作點(diǎn)，并進(jìn)行了詳細(xì)的特性分析和仿真驗(yàn)證。
　　其次針對CPT系統(tǒng)多軟開關(guān)工作點(diǎn)的功率傳輸特性差異，提出了一種基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的功率控制策略，利用BP網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制器使系統(tǒng)能夠根據(jù)誤差反饋信息在其多軟開關(guān)工作點(diǎn)之間自動切換，從而實(shí)現(xiàn)對功率的有效控制。本文分別以輸出電壓和原邊諧振電流作為控制對象，通過占空

3、比的大小選頻工作單元選擇合適的軟開關(guān)工作點(diǎn)，從而調(diào)節(jié)輸入脈寬調(diào)制器的控制信號，進(jìn)而調(diào)節(jié)開關(guān)管開關(guān)時(shí)間的長短，達(dá)到調(diào)節(jié)功率變換器輸出電壓的目的。
　　針對BP網(wǎng)絡(luò)存在對初值參數(shù)設(shè)計(jì)敏感和容易陷入局部極小值的缺陷，采用粒子群算法優(yōu)化BP網(wǎng)絡(luò)權(quán)值來改進(jìn)BP網(wǎng)絡(luò)控制器，從而在一定程度上加速了BP算法的收斂過程，并且提高了BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的訓(xùn)練和檢驗(yàn)精度。
　　最后對設(shè)計(jì)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制器進(jìn)行了仿真驗(yàn)證。在該控制策略下，通過對原邊諧振電流的