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应用于EMS的非接触供电载波通信技术研究

张亮  
【摘要】:电动自行小车系统(EMS)作为一种工业生产中物料自动化输送系统已经得到了广泛的应用,随着人们对安全、环保等越来越重视,其对电能传输及信息传递提出了更高的要求。非接触供电技术因其独特的非接触式供电方式,已经成为EMS中的一种新的电能输送技术。由于电能输送技术的改变和滑触线、无线局域网等通信方式的局限性,迫切需要开发一种利用电能传输电缆为信道的载波通信技术,使得在不破环电能非接触传输结构的基础上完成系统控制信息的传递,并具有成本低、集成度高、布局灵活等特性。 本文以EMS非接触供电系统为应用对象,在研究载波通信系统基本原理及结构的基础上,深入研究了基于二进制频移键控调制解调方式的载波通信技术,研究开发利用电能传输电缆为信道的载波通信技术,并将其应用于EMS系统中。 本文对可应用于非接触供电技术中的两种载波通信系统结构及三种调制方式进行了详细的比较分析,选择了二进制频移键控作为载波通信方式,通过载频差值的频谱仿真结果确定了载波频率的大小,完成了滤波方案的对比设计,并对通信信道即原边电缆的插入损耗进行了理论分析。然后,通过电路仿真验证了载波发生器以及滤波电路的准确性及有效性,并重点对基于二进制频移键控方式的调制解调电路进行了研究,完成了载波通信收发器的研制,通过在EMS实验系统中的初步应用和实验验证,充分证明本文提出的利用电能传输电缆为信道的载波通信技术的可行性与优势。 最后对本文的研究内容及取得的成果进行了总结并提出了完善意见及研究的进一步展望。


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