摘要：互感变化会引起智能轨道列车动态无线供电系统输出功率波动，影响系统的稳定性和可靠性，而传统的线性控制策略动态性能差，不能很好的适应动态无线供电系统。为此，本文基于无源控制理论（Passivity-based Control,PBC）提出了一种适用于智能轨道列车动态无线供电系统的恒功率控制策略，具有响应速度快和鲁棒性强等特点。首先，介绍了智能轨道列车DWPT系统结构，建立了系统等效电路模型，分析了传输特性与启动特性，得到了实现系统恒功率输出所需条件。在此基础上，推导出了DC-DC变换器的EL (Euler-lagrange,EL)方程验证了变换器的无源性，基于无源控制理论通过能量塑造与虚拟阻尼注入设计了无源控制器，通过控制流入副边DC-DC变换器电流期望值大小来实现系统输出功率恒定。其次，设计了预充回路保护电气设备，利用车载储能设备反向对DC-DC变换器中的储能元件进行预充电，以防止启动瞬间冲击电流过大。最后，搭建了300 kW智能轨道列车动态无线供电系统实验平台，实验结果表明本文所提的无源控制策略相对于传统控制策略，具有较快的动态响应速度，系统输出平均功率维持在298.2 kW，验证了控制策略的有效性与正确性，在实验启动瞬间未出现较大的冲击电流，证明了预充回路的有效性。
