李砚玲，　黄立敏，　何正友，　刘野然

(西南交通大学 电气工程学院，四川 成都 610031)



参数扰动下感应电能传输系统改进型鲁棒控制

李砚玲，黄立敏，何正友，刘野然

(西南交通大学 电气工程学院，四川 成都 610031)

摘要:感应电能传输(inductive power transfer，IPT)技术应用于移动负载供电时，由于其能量传输的方向性限制，不可避免的振动、偏转等机械扰动容易导致系统传输功率的不稳定。主要针对移动负载供电时外部扰动带来的互感扰动问题，设计了一种适用于参数动态扰动下的IPT系统改进型鲁棒控制方法。借助线性分式变换，结合标称IPT系统广义状态空间平均模型及其参数的扰动特征，用含摄动反馈的线性动力学模型表征系统扰动模型；同时跟据广义混合灵敏度指标，计算基于系统扰动模型及目标传递函数的改进型H∞鲁棒控制器；仿真及实验结果表明，所设计的鲁棒控制策略具有对输出电压的快速跟踪控制能力，且对参数扰动影响具有较好的抑制作用。

关键词:感应电能传输；广义状态空间平均；不确定性； 鲁棒控制；数字控制

0引言

感应电能传输(inductive power transfer，IPT)是一种基于电磁感应原理，以非导线接触的形式将能量从电源侧传送到负载侧的技术[1]。在无线电能传输技术的应用中，基于磁感应耦合的IPT技术相比于电场耦合、微波等其它实现方式，更便于实现近场大功率能量的传输[2-3]。目前，IPT技术除了已经在家用电子设备充电中得到了实际应用[4]之外，也逐渐在电动汽车充电[5]、轨道交通牵引供电[6]以及水下航行器充电[7]等功率等级较高，且受电负载具有一定移动特性的电能传输系统中展开应用研究。……