论文介绍了当前流行的几种无线充电技术,并提出了一种带金属物体检测的多线圈无线充电系统的设计方案该方案采用电磁感应的技术原理,具有成本低、效率高等特点。另外,相比于其他电磁感应技术的无线充电方案,本文方案的特点是低功耗、多线圈及带金属物体检测功能硬件方面,本文提出的无线充电系统采用美国德州仪器公司的BQ500410A及BQ51013B作为发射端电路和接收端电路的主控部分,并辅以MSP430G2101实现低功耗电路为了扩大负载设备的充电面积,发射端电路采用三线圈的方案,自动选择最优的线圈来提供能量传输通道。此外,本文方案还设计了寄生金属物体检测及外来物体检测功能,避免了能量传输通道上存在的金属物体产生的涡流发热对无线充电系统的影响。软件方面,本文采用“反向散播调制技术”进行信号调制,并定义了物理层、数据链路层、逻辑层协议,规范了发射端电路与接收端电路之问数据通信。在传输功率控制方面,本文采用的是离散PID控制算法,并结合动态整流控制算法提高系统的瞬态响应速度。最后,本文测试了上述软硬件设计的主要功能,证实了本文设计方案的可行性关键词:无线充电、电磁感应、低功耗、金属物体检测、多线圈
标签: 无线充电系统
上传时间: 2022-04-02
上传用户:XuVshu
首先介绍一下原理,其实很简单,磁力对悬浮物的控制,其基本原理是:霍尔传感器在浮子的正下方,当检测到浮子向左运动时,两边的线圈一个吸一个拉,把它推向右;反之如果浮子想右运动,那么两个线圈的电流都反向,总共两组共四个这样的线圈,就可以把浮子限制在二维平面之内了。但是线圈产生的力是比较小的,因此只能够推动浮子在水平面移动,要克服浮子的重力让它悬浮起来,就要在四个线圈下面再加一个大的环形磁铁提供斥力。为了让悬浮更加稳定,我们采用了PID控制的平衡算法,对PID算法的了解有助于我们对整个实验原理的理解,借用网上对PID的一段介绍:在工程实际中,PID控制是应用最为广泛的调节器控制机制。PID控制中得P代表比例,即proportion;I代表积分,即integral;D代表微分,即differential;因此,PID控制,即比例-积分-微分控制。当被控对象的结构和参数不能完全掌握,或者得不到精确的数学模型时,其他的控制方法难以采用,那么控制器的结构和参数必须结合经验和现场调试来决定,在这种情况下采用PID调节最为方便。首先,比例控制是一种最简单的控制方式,就像胡克公式中的比例系数一样,当控制器的输出与输入信号成比例关系,那么就可以得到一个比例系数。其次,积分控制是指控制器的输出与输入的误差信号的积分有关。就如同电路中的电感元件,某个时刻的电压与电流的积分有关。类似的,有时候信号的输出必须综合之前信号的输入,而这种综合往往是求和关系,因此使用积分控制简单易行。最后,微分控制是指控制器的输出与输入信号的微分有关。最简单的微分关系就是速度是位矢的微分。我们在控制悬浮物的平衡时,光知道悬浮物偏离平衡位置的位移从而采用比例控制是不够的,对于同样的偏离位移,悬浮物可能有不同的速度,那么要求我们对悬浮物有不同的处理方法,而恰恰速度是位矢的微分,于是我们可以通过对位移输入数据进行微分操作,来实现对悬浮物的精确实时控制。可见,PID控制器是一种那个动态的控制机制。 以上就是实现下推式磁悬浮的基本原理,借助以上的基本原理,结合一定的软件算法实现,我们就可以对悬浮物进行动态控制。
上传时间: 2022-06-07
上传用户:canderile
超声波电源广泛应用于超声波加工、诊断、清洗等领域,其负载超声波换能器是一种将超音频的电能转变为机械振动的器件。由于超声换能器是一种容性负载,因此换能器与发生器之间需要进行阻抗匹配才能工作在最佳状态。串联匹配能够有效滤除开关型电源输出方波存在的高次谐波成分,因此应用较为广泛。但是环境温度或元件老化等原因会导致换能器的谐振频率发生漂移,使谐振系统失谐。传统的解决办法就是频率跟踪,但是频率跟踪只能保证系统整体电压电流同频同相,由于工作频率改变了而匹配电感不变,此时换能器内部动态支路工作在非谐振状态,导致换能器功率损耗和发热,致使输出能量大幅度下降甚至停振,在实际应用中受到限制。所以,在跟踪谐振点调节逆变器开关频率的同时应改变匹配电感才能使谐振系统工作在最高效能状态。针对按固定谐振点匹配超声波换能器电感参数存在的缺点,本文应用耦合振荡法对换能器的匹配电感和耦合频率之间的关系建立数学模型,证实了匹配电感随谐振频率变化的规律。给出利用这一模型与耦合工作频率之间的关系动态选择换能器匹配电感的方法。经过分析比较,选择了基于磁通控制原理的可控电抗器作为匹配电感,通过改变电抗控制度调节电抗值。并给出了实现这一方案的电路原理和控制方法。最后本文以DSP TMS320F2812为核心设计出实现这一原理的超声波逆变电源。实验结果表明基于磁通控制的可控电抗器可以实现电抗值随电抗控制度线性无级可调,由于该电抗器输出正弦波,理论上没有谐波污染。具体采用复合控制策略,稳态时,换能器工作在DPLL锁定频率上;动态时,逐步修改匹配电抗大小,搜索输出电流的最大值,再结合DPLL锁定该频率。配合PS-PWM可实现功率连续可调。该超声波换能系统能够有效的跟随最大电流输出频率,即使频率发生漂移系统仍能保持工作在最佳状态,具有实际应用价值。
上传时间: 2013-04-24
上传用户:lacsx
在参加RoboCup中国机器人大赛"机器人游中国"的项目过程中,研究并设计了多种方案,根据现场测试结果,对智能车的巡线识别、运动控制及智能判断算法做了进一步的研究,提出并实现了动态阈值算法、快速稳定的转弯与停车控制、出线自动找回技术等3种新颖、实用的智能车控制算法。
上传时间: 2013-11-05
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定时器控制数码管动态显示
上传时间: 2013-10-27
上传用户:wutong
MAX7221控制数码管动态显示
上传时间: 2013-10-08
上传用户:star_in_rain
MATLAB广泛应用于线性代数、自动控制理论、数理统计、数字信号处理、时间序列分析、动态系统仿真等领域。因此如果在VC中对MATLAB进行调用将大大减少编程的工作量、保证程序的准确性,并且继承了VC++强大的功能,提高开发效率,
上传时间: 2015-01-13
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动态加载树结构到MFC的树控制
上传时间: 2013-12-12
上传用户:jackgao
一个非常好的基于MATLAB的飞机动态控制工具箱,对于从事该方面研究的读者非常有参考价值
上传时间: 2014-11-09
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主要用到了PID算法控制温度,显示采用动态扫描.输出可调节占空比的脉冲控制加热器
上传时间: 2015-04-11
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