徐立刚，柯光洁，陈乾宏，任小永，张之梁

（南京航空航天大学自动化学院，江苏省南京市 211106）

0 引言

感应式电能传输（inductive power transfer，IPT）技术具有安全、可靠、便捷以及较强的环境适应性等优点，在消费电子、智能家居、电动汽车、植入式医疗设备以及水下、矿井等场合有良好的应用前景［1-4］。实际应用中，IPT系统中耦合机构的原副边完全分离，错位、间隙变化不可避免，由此引起互感、耦合系数等参数的变化。考虑到耦合机构及用电负载的稳态及动态参数的变化，IPT系统需要有可靠、快速的控制方法，适应耦合系数的大范围变化（通常为0.1～0.3）和负载的突变，以获得稳定输出，并具备良好的动态特性。

研究人员提出了不同的控制方案，包括级联DC/DC变换器，应用调宽、移相、脉冲密度调制、On/Off控制［5-12］以及动态调谐［13-14］等，来改善IPT系统的动静态特性。例如，在原边侧级联Buck变换器来调节逆变器的输入电压［5］，基于参数估计，改变逆变桥两桥臂的移相角来调节输出［6］。受限于非接触反馈单元或者动态参数估计方法的响应速度，上述原边侧控制方法的负载动态响应速度较慢。为此，文献［10-11］分别采用后级Boost变换器、脉宽调制（PWM）整流器实现输出稳压。加入后级变换器会增加移动侧的体积和重量，而PWM整流器的引入又会改变等效负载阻抗特性，带来失谐问题。

为了降低控制器设计的复杂度，简化电路结构，研究人员利用非接触谐振变换器固有的增益交点实现恒压或恒流输出［15-16］，并提出了多种非接触自激控制策略。……