磁耦合谐振式无线传能系统输出电压GSSA-MPC控制

作者：陈伟华; 邢鹏亮; 闫孝姮^*

来源：控制工程, 2022, 29(01): 114-120.

DOI：10.14107/j.cnki.kzgc.20200223

• 广义状态空间平均法
• 磁耦合谐振式
• 模型预测控制
• 电压控制
• 优化求解

针对磁耦合谐振式(MCR)无线传能系统中负载变化引起输出电压实时调节的需求，以全桥LCCL系统为研究对象，提出了一种基于状态方程的模型预测控制器(GGSAMPC)。通过广义状态空间平均法(GSSA)对全桥LCCL系统建立等效电路方程并将原副边电压电流进行傅里叶变换，建立了MCR系统的动态状态空间模型；为了加快求解速度，将控制器中的最优化问题转化为求解极小值的二次规划问题，利用有效集法求解有约束问题的二次规划。通过搭建仿真电路，在80k Hz频率下将负载值从50Ω变为25Ω，将GSSA-MPC控制器与经典PID控制器进行对比，仿真结果表明模型预测控制输出更为平滑、鲁棒性更好、调节时间比PID控制缩减0.5 ms，控制精度提高0.4%,GSSA-MPC为磁耦合谐振式系统输出电压的调节提供了一种有效的方法。

• 出版日期2022
• 单位辽宁工程技术大学