www.ele169.com|49实验研究0引言无线电能传输（WPT）技术可以将电能转换为电磁场能、微波等其他形式的能量，再被接收器接收转换回电能[1]。该技术安全、灵活、可靠，在一些特殊的工作场景，如植入式医疗设备、水下设备、巡检设备[2,3]等领域大展拳脚。虽然WPT可以在一定距离内进行安全输电[4]，然而在使用过程中，WPT系统在运行过程中负载以及互感会产生变化，因此，为了实现稳定的系统输出，控制策略是必不可少的。WPT系统的常规控制方式有：DC-DC变换控制、频率跟踪和移相控制[5]。文献[6]在LCC-S型WPT系统前级添加Boost变换器，解决了在负载变化时输出电压波动的问题。总的来说，WPT系统以输出电压、电流作为反馈量居多，并且大多采用PI控制器，但是经典PI控制器抗扰性能欠佳，且控制速度较慢，甚至会产生震荡等负作用。由于WPT系统具有很强的高阶非线性，其数学建模十分复杂。因此使用依赖数学模型的控制方法，对其研究和应用非常不利。自抗扰控制器(ActiveDisturbanceRejectionControl,ADRC）是可以替代PI控制器的新兴控制技术[7]，它能够很好地解决PI控制器存在的“快速性”与“超调量”之间的矛盾，具有动态性能好、抗干扰能力强等特点。线性自抗扰控制（LinearActiveDisturbanceRejectionControl,LADRC）技术克服了传统非线性ADRC的调参困难的问题[8]，且选择LADRC的阶数具有很大的灵活性，从而使其更易应用于多种系统。由于WPT系统的数学建模比较复杂，因此不依赖于数学模型的LADRC在WPT系统控制中具有一定的优越性。针对以上问题，本文提出了一种基于LADRC的WPT恒压输出系统，通过建立数学模型分析了LCC-S拓扑结构的传输特性，得到系统输出电压与移相角的关系，设计相应的LADRC控制器使输出设计相应的LADRC控制器使输出电压恒定。1LCC-S型恒压输出WPT系统建模■1.1数学模型图1为LCC-S型WPT系统的结构，Uin为系统的直流电源，开关管Q1~Q4组成全桥逆变电路，Lp为流经发射线圈Lp的电流，Is为接收端感应电流，Lp和Ls分别为发射、接收线圈的自感，Lf是发射端补偿电感，Cf是发射端并联补偿电容，Cp和Cs分别为发射、接收端串联补偿电容，Rp、Rs分别为发射、接收线圈内阻，RL为直流负载电阻，接收端整流桥前等效电阻为eL28RRπ=，Uout为直流输出电压。MQ3LfCfQ1Q2Q4CpLpCsLsD1D2UinD3D4C0Uout+−RpRsRLIpIsfLIfCI图1LCC-S型WPT系统结构图对LCC-S建立等效模型，因为C0为滤波电容，远小于其他电路阻抗可以忽略，推导出接收端电路在谐振阻抗Zs为：ss...
