一种基于粒子群优化模糊控制的无线充电控制方法技术

本发明专利技术公开了一种基于粒子群优化模糊控制的无线充电控制方法，包括以下步骤：建立无线充电电路模型,并根据该模型获取无线充电回路；根据闭环控制原理,将无线充电回路输出的充电电流反馈至输入端，并与输入端期望的充电电流进行比较,得到充电电路误差和充电电流误差变化值，将充电电路误差和充电电流误差变化值作为模糊控制器的输入，通过模糊控制器自动调整参数，得到无线充电电路模型中脉宽调制信号的占空比，实现无线充电恒流控制；设计惯性权值非线性递减的粒子群算法对模糊控制中的模糊输入论域进行优化，获得更加优越的控制效果。本发明专利技术具有良好的鲁棒性，当出现外干扰时，参数可在线自调整，在更大的范围内可保证系统的稳定性和良好的动态性能。的稳定性和良好的动态性能。的稳定性和良好的动态性能。

【技术实现步骤摘要】
一种基于粒子群优化模糊控制的无线充电控制方法


[0001]本专利技术属于无线充电
，具体涉及一种基于粒子群优化模糊控制的无线充电控制方法。

技术介绍

[0002]无线充电技术在手机、家电等小功率电子产品以及电动汽车、医疗设备等大功率设备上的应用越来越广泛。近年来，无人机在侦察、农业植保、电力巡检、抢险救灾等方面需求越来越多，然而无人机的续航时间严重受限于电池容量。常用的方法是增加电池容量，但随着电池容量的增加，无人机负重增大、输出功率也随之上升，无法从根本上解决无人机长时间飞行的问题。
[0003]电池续航能力低严重制约了无人机的应用，传统的插拔式充能方式，需要人力管理，且多次返回固定地点使无人机消耗额外电能和时间，降低了滞空能力。所以研究无人机无线充电技术，使无人机能快速、便捷的充电，达到省时、高效、节能的效果。
[0004]传统的充电方式依靠电缆将充电设备与电源连接起来，经常会出现接触不良等故障问题。此外，插头和插座的不兼容、导线难以收纳影响美观等问题使传统电能传输方式存在较大的局限性，给充电设备带来许多不便。为了解决本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于粒子群优化模糊控制的无线充电控制方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)建立无线充电电路模型，并根据该模型获取无线充电回路；(2)根据闭环控制原理，将无线充电回路输出的充电电流反馈至输入端，并与输入端期望的充电电流进行比较，得到充电电流误差e(k)和充电电流误差变化值ec(k)；将充电电路误差e(k)和充电电流误差变化值ec(k)作为模糊控制器的输入，通过模糊控制算法自动调整比例增益变化量ΔK
p
(k)和积分增益变化量ΔK
i
(k)，得到无线充电电路模型中脉宽调制信号的占空比d(k)，实现无线充电恒流控制，k表示当前采样时刻；(3)基于惯性权值非线性递减的粒子群算法对模糊控制中的模糊输入论域进行优化，获得更加优越的ΔK
p
(k)和ΔK
i
(k)。2.根据权利要求1的所述的基于粒子群优化模糊控制的无线充电控制方法，其特征在于，步骤(1)所述无线充电电路模型包括全桥逆变器、谐振回路和全桥整流器；所述直流电压经由全桥逆变器变成方波输出电压送入谐振回路中，再由全桥整流器整流滤波给电池充电；所述谐振回路采用双边LCC补偿拓扑结构；所述谐振回路是由原边线圈(L1)、原边LCC补偿网络(L
1p
，C
1p
，C
2p
)和副边线圈(L2)、副边LCC补偿网络(L
1s
，C
1s
，C
2s
)组成；谐振回路输入电压和电流保持零相角，即：压和电流保持零相角，即：压和电流保持零相角，即：其中，ω0是谐振角频率，且ω0＝2πf0，f0是谐振频率。3.根据权利要求1的所述的基于粒子群优化模糊控制的无线充电控制方法，其特征在于，步骤(2)所述充电电流误差e(k)和充电电流误差变化值ec(k)分别为：e(k)＝u(k)
‑
u
r
(k)ec(k)＝e(k)
‑
e(k
‑
1)其中，u(k)为实际充电电流，u
r
(k)为期望充电电流，k为当前采样时刻。...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈善洛，欧阳权，王志胜，
申请(专利权)人：南京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：