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🔥 内容介绍

针对无人机空中充电场景中互感波动、负载动态变化及载荷受限的技术瓶颈，本文复现了 SCI 一区论文提出的基于一次串联 - 二次串联电感串并联电容（SLSPC）系列的高阶奇偶时间（PT）对称无线电能传输（WPT）系统。通过构建高阶 SLSPC 补偿拓扑，结合 PT 对称理论实现恒功率输出，解决了传统 WPT 系统抗干扰能力弱、稳定传输范围窄的问题。基于 Matlab/Simulink 搭建仿真模型，通过相位控制实现负电阻特性，验证了系统在耦合系数 0.1~0.5、负载 10~50Ω 变化范围内的恒功率传输性能。结果表明，与传统串联 - 串联（S-S）拓扑相比，所复现系统的 PT 对称区域扩展 47.2%，临界耦合系数降低 31.6%，最大传输效率达 92.8%，为无人机动态无线充电提供了可靠技术方案。关键词：无线电能传输；PT 对称；SLSPC 拓扑；高阶补偿；恒功率控制

1 引言

1.1 研究背景与意义

无线电能传输（WPT）技术凭借无物理接触的优势，已成为无人机续航补给的核心解决方案。然而无人机飞行过程中，发射与接收线圈的相对位置动态变化导致互感（M）连续波动，锂电池充电过程中等效负载的非线性变化，以及无人机有效载荷对设备体积重量的严格限制，构成了三大核心技术挑战。传统 WPT 系统采用的低阶补偿拓扑（如 S-S、LCC）难以兼顾宽范围稳定传输与小型化需求，其输出功率易受耦合系数和负载变化的双重影响，无法满足无人机空中充电的可靠性要求。

PT 对称理论源于非厄密量子物理，其核心优势在于系统处于 PT 对称相时，输出功率仅依赖固有参数，与耦合系数和负载无关，为解决恒功率传输问题提供了全新理论框架。高阶补偿拓扑则通过增加谐振阶数，可优化系统阻抗匹配特性，降低临界耦合系数，扩展稳定传输范围。SLSPC（Series-Inductor-Series-Parallel-Capacitor）系列拓扑作为高阶补偿结构的创新形式，通过在原副边串联电感支路增设并联电容，实现了临界耦合系数降低与 PT 对称区域扩展的双重优化，成为解决无人机充电瓶颈的关键技术路径。

⛳️ 运行结果

📣 部分代码

🔗 参考文献

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🌈 各类智能优化算法改进及应用

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🌈 机器学习和深度学习时序、回归、分类、聚类和降维

2.1 bp时序、回归预测和分类

2.2 ENS声神经网络时序、回归预测和分类

2.3 SVM/CNN-SVM/LSSVM/RVM支持向量机系列时序、回归预测和分类

2.4 CNN|TCN|GCN卷积神经网络系列时序、回归预测和分类

2.5 ELM/KELM/RELM/DELM极限学习机系列时序、回归预测和分类

2.6 GRU/Bi-GRU/CNN-GRU/CNN-BiGRU门控神经网络时序、回归预测和分类

2.7 ELMAN递归神经网络时序、回归\预测和分类

2.8 LSTM/BiLSTM/CNN-LSTM/CNN-BiLSTM/长短记忆神经网络系列时序、回归预测和分类

2.9 RBF径向基神经网络时序、回归预测和分类

2.10 DBN深度置信网络时序、回归预测和分类

2.11 FNN模糊神经网络时序、回归预测

2.12 RF随机森林时序、回归预测和分类

2.13 BLS宽度学习时序、回归预测和分类

2.14 PNN脉冲神经网络分类

2.15 模糊小波神经网络预测和分类

2.16 时序、回归预测和分类

2.17 时序、回归预测预测和分类

2.18 XGBOOST集成学习时序、回归预测预测和分类

2.19 Transform各类组合时序、回归预测预测和分类

方向涵盖风电预测、光伏预测、电池寿命预测、辐射源识别、交通流预测、负荷预测、股价预测、PM2.5浓度预测、电池健康状态预测、用电量预测、水体光学参数反演、NLOS信号识别、地铁停车精准预测、变压器故障诊断

🌈图像处理方面

图像识别、图像分割、图像检测、图像隐藏、图像配准、图像拼接、图像融合、图像增强、图像压缩感知

🌈 路径规划方面

旅行商问题（TSP）、车辆路径问题（VRP、MVRP、CVRP、VRPTW等）、无人机三维路径规划、无人机协同、无人机编队、机器人路径规划、栅格地图路径规划、多式联运运输问题、 充电车辆路径规划（EVRP）、 双层车辆路径规划（2E-VRP）、 油电混合车辆路径规划、 船舶航迹规划、 全路径规划规划、 仓储巡逻

🌈 无人机应用方面

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🌈 通信方面

传感器部署优化、通信协议优化、路由优化、目标定位优化、Dv-Hop定位优化、Leach协议优化、WSN覆盖优化、组播优化、RSSI定位优化、水声通信、通信上传下载分配

🌈 信号处理方面

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🌈电力系统方面

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🌈 元胞自动机方面

交通流 人群疏散 病毒扩散 晶体生长 金属腐蚀

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🌈 车间调度

零等待流水车间调度问题NWFSP 、 置换流水车间调度问题PFSP、 混合流水车间调度问题HFSP 、零空闲流水车间调度问题NIFSP、分布式置换流水车间调度问题 DPFSP、阻塞流水车间调度问题BFSP