基于激活函数的LCC-S型无线电能传输系统建模和稳定性分析
Transactions of China Electrotechnical Society（2023）
摘要
基于电力电子器件的无线电能传输(WPT)系统是一种开关系统,其大信号模型是研究系统运行特性和稳定性的基础.建模的关键是如何描述系统中的非线性、离散开关变量,为解决这一问题,该文提出一种基于 S型激活函数的建模方法.S型激活函数是连续、平滑、可微的且在一定值时具有饱和特性,因此可利用陡度因子较大的激活函数来近似开关的切换过程,将WPT系统由离散的开关系统转变为连续系统.该文以LCC-S型WPT系统为研究对象,构建其开环和闭环模式下激活函数模型,利用该模型分析控制器参数和系统参数对瞬态行为和稳定性的影响,并通过仿真和实验进行验证.结果表明,所构建的模型与仿真和实验结果吻合较好.该模型数学表达式结构简单统一,物理意义明确,是一个具有普遍意义的高精度大信号连续模型.
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