基于ARM9的ICPT控制系统研究-控制理论与控制工程专业论文.docx

摘 要感应耦合电能传输(InductivelyCoupledPowerTransfer)简称ICPT,它是将电能以非接触的传输方式传递给用电设备,消除了传统的接触式供电方式存在的缺陷,是一种安全、可靠的电能传输新技术。在感应耦合电能传输技术领域,国外无论在理论和实践上都取得了很大的突破,我国虽然在这方面起步比较晚,但在这方面也取得很多突出的成果。结合工业生产和社会发展的需求,感应耦合电能传输技术有着巨大的发展空间。为了使系统能良好的为负载提供稳定的电能,实现科学合理的电能传输,需要对感应耦合电能传输系统主要参数进行跟踪、分析和处理,并将分析处理的结果反馈到系统,实现科学合理的控制。目前,ICPT在实时控制和应用方面已经有很多的研究,并取得了很多的成果。而在嵌入式技术的应用方面,感应耦合电能传输系统的研究却相当的少,嵌入式控制技术在工业控制以及日常生活中的应用都相当广泛。大多数ICPT系统都是利用单片机来控制的,随着ICPT系统的控制要求越来越高,单片机控制存在一些不足也慢慢显现出来,因而目前有的在单片机中加入DSP来控制,而很少有利用ARM来研发控制的,因此研究嵌入式系统在非接触电能传输系统中的应用,使系统的控制更加科学是有非常意义的。本文在非接触电能传输系统中采用嵌入式技术来处理系统的实时控制和监测等问题,使非接触电能传输系统的能更好的满足用户需求。本课题研究的目的在于研制出一种可靠性高、成本低、体积小,能根据用户需求而灵活控制的嵌入式控制系统,实现对电能传输的优化控制。根据当前的应用形势和发展前景,本文采用了S3C2440作为主控制器的嵌入式控制系统。由于采用了较为科学的控制算法以及功能强大的Linux操作系统,ICPT系统在实时性和稳定性方面都得到了一定的改善。本文主要对感应耦合电能传输系统的工作原理、电流型ICPT系统的构成进行了介绍,分析了电流型ICPT系统的软启动控制、器件保护、逆变控制和数据波形显示等;对系统的控制算法,工作模态等也进行了相关研究;论述了基于ARM9的控制系统的要求和系统的功能,论述了数据采集、驱动脉冲输出等硬件部分的原理极其功能,并给出了系统的主要工作流程。实验表明基于ARM9的电流型非接触电能传输控制系统达到了系统要求和预期目的。关键词:感应耦合电能传输(ICPT),嵌入式控制,ARM处理器,Linux操作系统ABSTRACTAbstract:InductivelyCoupledPowerTransfer,whichisabbreviationofICPT,Itistransfertheelectricpowertoelectricalequipmentwithnon--supplymodes,,,biningindustrialproductionandsocialdevelopmentneeds,,realizescientificandrationalpowertransmission,itneedthissystemmainlyparametersfortrackingandanalysistheprocessing,givetheresultofanalysisandfeedbacktosystem,,ithasachievedmanyachievementsinthereal-,ICPTresearchquiteless,,butICPTdemandhigherandhigher,SCMc