基于嵌入式技术的 CPT 系统的控制算法
【作 者】方琳琳
【摘 要】非接触能量传输(Contactless Power Transfer,CPT)技术是一种新型的能量传输
技术,克服了传统能量传输技术的诸多缺点,可带来巨大的经济和社会效益。目
前,国内外的许多研究机构都在对其进行理论研究和应用技术的实践工作。本课
题主要研究方向是如何控制 CPT 系统频率稳定地以最大功率传输能量。
嵌入式技术是计算机技术、半导体技术、通信技术和微电子技术在实际应用
系统中相结合的产物,是未来工业电子业一个重要的技术发展方向。嵌入式控制
系统是嵌入式应用技术与控制技术的结合,在许多领域都有着极其广泛的应用前
景和重大的应用价值。
根据 CPT 系统控制需求,选择三星公司 S3C2410 芯片为核心搭建控制系统的
硬件平台,并分析比较几种主流操作系统的优缺点,选择并构建了适合控制系统
功能需求的嵌入式 Linux 操作系统,完成了软件平台的搭建工作。
针对控制系统的实时性要求,从硬件和软件两方面着手,分析了控制系统的
实时性要求,总结影响标准 Linux 实时性的主要因素,并提出采用 RT_Linux 技术
对标准 Linux 进行实时性改进的方案。在分析了 RT_Linux 的实现原理基础上,研
究了应用程序实时性的改进方法。
针对 CPT 系统的控制器的设计问题,首先介绍了常规 PID 控制和智能 PID 控
制的基本思想和方法,作为智能控制算法研究的理论基础;再次,将智能 PID 应
用于 CPT 系统的实时控制技术问题中,完成了控制器的设计。
通过 Simulink 仿真软件建立仿真模型,分别采用常规 PID 和智能 PID 进行了
CPT 系统控制器的仿真,并以仿真结果验证了所设计的智能 PID 控制算法的有效
性。
【关键词】非接触电能传输,嵌入式控制系统,智能 PID