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磁耦合无线电能传输（Magnetic Coupled Wireless Power Transfer,MC-WPT）技术是一种以高频电磁场为传输介质,由发射端将能量传输到接收端的电能传输方式,它可以有效地解决特殊用电场合的设备供电问题,具有安全、灵活等优点。在实际应用过程中,MC-WPT系统的负载和磁耦合机构的相对位置发生变化后,系统会偏离最优工作点而导致系统的传输性能下降。目前主要采用阻抗匹配的方式来解决负载变化情况下系统最大效率或最大功率动态跟踪的问题,而对于磁耦合机构的相对位置变化情况下如何优化系统的传输性能的研究相对较少。因此,本文以无人机无线充电系统为研究对象,旨在寻找提升变耦合系数情况下MC-WPT系统的传输性能的控制策略,同时兼顾系统工作的安全性和稳定性。主要开展了以下研究工作:（1）针对无人机无线充电系统具有变耦合系数、变负载、弱耦合的特征及其主要性能指标,对比分析常见阻抗匹配方式的优缺点,确定了增加DC-DC变换器的阻抗匹配方法和LCC-S补偿拓扑的方案,确定了增加DC-DC变换器的阻抗匹配方法和LCC-S补偿拓扑的方案。（2）为解决系统变耦合系数和负载情况下系统输出功率无法满足系统功率需求的问题,提出最大效率与最大功率切换模式来提升系统的传输性能。首先对LCC-S型MC-WPT系统进行交流阻抗建模分析,确定实现最大效率与最大功率跟踪模式的负载条件及其影响因素,然后分析了DC/DC电路的阻抗变换范围,并给出该系统的耦合系数动态辨识方法来有效修正系统的最优负载值。（3）给出最大效率与最大功率跟踪切换控制策略设计方法。系统在满足输出功率等级的前提下首先进入最大效率跟踪模式,当系统耦合系数降低导致输出功率为需求功率PSET时,系统进入恒功率输出模式。若系统的耦合系数继续降低,采用最大功率跟踪模式后的输出功率与需求功率PSET相同时,则系统切换到最大功率跟踪模式。（4）在MATLAB/Simulink中对最大效率跟踪模式、最大功率跟踪模式、最大效率与最大功率切换模式进行仿真分析,并搭建实验装置进行实验验证。仿真及实验结果均证明了本文所提出的最大效率与最大功率切换模式控制策略的有效性和正确性。