分拣机器人在快递分拣中心的广泛应用促进无人化快递行业的发展。随着快递业务量的急剧增长,需保证机器人长期处于工作状态来提高快递分拣和运输的效率,因此动力能源的及时补充是目前亟待解决的工程问题。虽然接触型充电方式可以保证电能的及时供应,但该方式不仅因插座连续插拔造成接触磨损,还极易因火花、积尘的存在引发安全隐患,因此非接触型充电方式便应运而生。目前微波、谐振耦合和感应耦合等无线电能传输(WPT)技术被广泛应用于非接触式电能传输领域,其中感应耦合电能传输(ICPT)技术作为最主流的WPT技术,可实现近距离的大功率传输。因此本文根据分拣机器人的充电特性来研究基于ICPT技术的无线电能传输系统(ICPT系统),该系统对无人化快递分拣中心的建设具有重要的研究价值和研究意义。ICPT系统为高阶非线性系统,所以系统参数摄动和外部扰动等不确定因素都会对该系统的鲁棒性产生不可避免的影响。为提高ICPT系统在不确定因素影响下的鲁棒性,本文的研究工作如下:1、根据ICPT系统的参数分析提出一种参数优化迭代改进算法,并通过该算法设计满足分拣机器人无线充电系统充电需求的最优参数,从而实现电能的高效传输。2、通过傅里叶变换方法建立基于ICPT系统电路拓扑结构的广义状态空间平均(GSSA)方程,并将该方程与SIMULINK仿真平台得到的负载电压进行对比来验证GSSA方程的有效性。3、采用线性分式变换(LFT)方法建立ICPT系统的结构化不确定性模型,并在该模型的基础上通过GSSA方程建立基于结构化不确定性的GSSA模型,仿真结果表明不确定性因素对系统频域下的幅值大小、穿越频率和相位变化趋势均有影响。4、针对系统参数摄动和外部扰动等不确定性因素对ICPT系统鲁棒性的影响,研究一种基于H?控制算法的鲁棒控制策略。根据ICPT系统的GSSA模型和不确定性因素的变化范围来确定鲁棒控制结构和权值函数,并通过Raccati方程得到基于H?鲁棒控制策略的鲁棒控制器。5、建立基于H?鲁棒控制器的ICPT闭环控制系统,并根据该系统的控制结构分析系统鲁棒稳定性和鲁棒性能的基本概念和判定条件;然后通过H?和μ理论综合仿真来判定系统的鲁棒性。仿真结果表明ICPT系统满足系统鲁棒性的判定条件,验证了H?鲁棒控制策略能够有效抑制不确定性因素对系统的影响。6、根据不确定性因素的不同形式,对ICPT开环和闭环系统的输出电压暂态响应进行仿真。仿真结果表明不论系统参数摄动和外部扰动如何变化均能保证ICPT系统副边电压的稳定输出,从而进一步验证H?鲁棒控制策略的有效性。