无线电能传输技术具有较大的自由度以及一对多的充电方式给人们生活带来极大便利,电能传输过程中的电气隔离与机械隔离为系统提供了较高的安全可靠性,因此成为电力电子领域研究的热点之一。经过近些年的研究,无线电能传输技术发展迅速,带蓄电池、LED和电阻等各种负载的无线电能传输系统的控制器层出不穷。但是,无线电能传输系统本身具有较低的鲁棒性,当负载为具有负阻抗特性的恒功率负载时会增强系统的不稳定性。本文针对恒功率负载影响系统稳定性能的问题,提出了一种虚拟阻尼控制策略,用于扩大系统稳定域,减小输出振荡幅度。主要研究内容如下:1.针对带恒功率负载的串联-并联(Series-Parallel,SP)型无线电能传输系统的稳定性问题,建立了广义状态空间平均模型,在探讨了零极点对系统稳定性的影响,并添加反馈环路调节系统阻尼。针对无线电能传输系统的高阶复杂性,采用降阶处理的方法,将系统等效为Buck变换器然后进行控制器的设计,通过仿真验证了控制算法的有效性。2.将环路补偿控制策略应用于串联-串联(Series-Series,SS)型无线电能传输系统,并利用Lyapunov第一稳定性定理判定系统稳定性。设计了移相控制器,使输出电流值稳定。根据负载功率以及环路补偿系数变化时特征值的大小绘制了特征值轨迹图,分析了系统的稳定条件,对分析和设计结果进行了仿真验证。3.搭建了SS型无线电能传输控制系统硬件平台。验证了环路补偿控制策略的正确性与有效性。研究结果表明:本文提出的环路补偿虚拟阻尼控制策略适用于SP型与SS型无线电能传输系统,可以增大带恒功率负载的系统的稳定域,并且不需要添加额外器件,不增加多余损耗,为带恒功率负载的无线电能传输系统的性能优化提供了有效的方法。