基于模糊神经网络PI控制的频率跟踪控制策略

高建树，张钦伟，闫 文

（中国民航大学a.机场学院；b.电子信息与自动化学院，天津 300300）

无线电能传输（WPT，wireless power transfer）技术是近年来国内外学者研究的热点，电能可以进行无线传输，具有灵活、安全和方便等优点[1]，主要分为电磁辐射式、电磁感应式及磁耦合谐振式3 种传输方式。WPT 技术应用于电动汽车时，主要考虑传输效率、传输功率和传输距离等因素，其中磁耦合谐振式无线电能传输（MCR-WPT，magnetic coupling resonant wireless power transfer）技术能够实现中远距离的高效率、大功率无线电能传输，因此更适合应用于电动汽车无线充电[2-3]。

MCR-WPT 系统的效率受频率影响较大，在实际应用中，系统容易受到某些因素的影响从而导致谐振点偏移，一旦谐振参数发生变化，将会导致系统失谐从而大大降低传输效率。因此，需要采取有效的控制策略来实现谐振频率跟踪，频率跟踪技术可以使MCRWPT 系统工作在谐振频率而不受谐振参数变化的影响，从而大大提高系统传输效率[4]。频率跟踪技术的实现方法有很多，国内外学者大多使用软件算法与硬件相结合的控制方法，如利用模拟锁相环芯片法、扰动观察法、改进粒子群算法等实现对谐振频率的跟踪控制[5-7]，但这些方法有一定的局限性。其中：模拟锁相环芯片法抗噪声性能差，不能保证系统的可靠运行；扰动观察法需要周期性扰动系统工作频率，因此会降低跟踪控制的响应速度；改进粒子群算法虽然能实现频率跟踪，但存在计算繁琐、稳定性差的问题。上述方法还存在频率跟踪速度慢或精度不高、抗干扰能力差的问题[8-9]，因此不能保证MCR-WPT 系统具有较高的传输效率。……