一種應用于工業廢氣凈化處理裝置的供電源控制方法及其裝置，市電輸入后進行單相全控橋式整流，產生的直流電壓通過獨立的驅動控制單元控制波形發生器產生不同的波形；高頻升壓變壓器選擇利用波形，實現對于低溫等離子反應器電極形成的電場強度和電場中電子的能量變化進行控制；與此同時，微處理器接收廢氣屬性參數，通過智能預測算法分析后，通過對單相全控橋式整流模塊與波形發生控制模塊的控制實現高頻高壓電源所產生電場強度和電場中電子的能量能自適應工業廢氣進行改變，使低溫等離子體能量和濃度達到處理工業生產中不同類型、不同流量、不同濃度廢氣的目的和效果。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及電源控制領域，尤其涉及一種應用于工業廢氣凈化裝置的供電源控制方法及其裝置。
技術介紹
大氣污染作為老百姓感受最深的一種污染源，尤其以工業廢氣占到大氣污染的比重最大，其排放量逐年在增加，污染范圍越來越廣，使得對其的治理難度也越來越大。2010年我國的工業廢氣排放量高達到近52萬億標立方米，治理已刻不容緩。傳統的大氣污染處理技術有：機械過濾、液體吸附、固體吸附、靜電吸附、催化轉化等。這些技術對大氣污染的治理起著重要的作用。但隨著污染物成分的復雜化、濃度增大，這些技術的效率低、二次污染、腐蝕設備、工藝復雜、投資大、運行費用高等缺點逐漸顯露出來。為此，涌現了多種處理大氣污染的高新技術，其中低溫等離子體技術作為一種環保新技術，用來處理日益增加的有毒有害工業廢氣。等離子體是區別于固態、液態、氣態的物質的第四種狀態，“由大量正負帶電粒子和中性粒子組成”，包含電子、離子、原子、分子和自由基的亞穩態和激發態。根據等離子體中電子與其它粒子的溫度是否相同可將等離子體分為：熱平衡等離子體和非熱平衡等離子體。低溫等離子體是一種非熱平衡的等離子體，其電子的溫度可高達10000K以上，是等離子體中其它粒子溫度的幾十倍以上，雖然電子溫度很高，但重粒子溫度很低，整個體系呈現低溫狀態，所以稱為低溫等離子體。低溫等離子體降解污染物是利用這些高能電子、自由基等活性粒子和廢氣中的污染物作用，使污染物分子在極短的時間內發生分解，并發生后續的各種化學反應來達到降解污染物的目的。目前，低溫等離子廢氣處理技術在工業上已廣泛得到廣泛應用。其中，介質阻擋放電(DBD)因放電強度大，電子密度和能量高，因而可實現高氣體流速運行，從而在設備緊湊情況下達到理想廢氣凈化效果，因此在工業廢氣凈化領域具有較明顯優勢。其中的高頻高壓電源是介質阻擋放電低溫等離子體廢氣凈化裝置的主要組成部分，其用于向DBD放電極供電，以驅動電極形成電場，產生低溫等離子體，最終達到降解廢氣、凈化廢氣目的。但普通電源非自適應控制技術所形成的低溫等離子體能量和濃度達不到處理工業生產中不同類型、不同流量、不同濃度廢氣的目的和效果。要提高低溫離子體對工業廢氣中不同類型、不同流量、不同濃度廢氣的脫除率，就需要高頻高壓電源所產生的放電電場能量能追蹤廢氣的類型、濃度變化。高頻高壓電源所產生電場強度和電場中電子的能量自適應工業廢氣成為解決問題的關鍵。
技術實現思路
本專利技術為了解決現有技術問題，一種應用于工業廢氣凈化處理裝置的供電源控制方法。采用該控制方法的電源裝置可根據廢氣的各類、濃度自適應調整電源的頻率、幅值、波形，以提升廢氣凈化效率。方法如下：分步1：市電輸入后進行單相全控橋式整流，產生的直流電壓通過獨立的驅動控制單元激活波形發生器產生不同的波形；分步2：高頻升壓變壓器選擇利用分步1得到的波形，實現對于低溫等離子反應器電極形成的電場強度和電場中電子的能量變化進行控制；分步3：同時于分步1和分步2，微處理器接收工業現場的傳感器傳回的廢氣屬性參數，通過智能預測算法分析后，控制單相全控橋式整流的方式、波形發生器對于電壓波形的變化方式以及所有驅動控制單元的通斷時間，最終實現高頻高壓電源參數中，輸出波型類型、輸出波型幅值、輸出波型頻率的控制。作為一種優選：微處理器還接收分步2中高頻升壓變壓器輸出電壓波形的幅值和頻率信號，用于反饋控制高頻高壓電源參數。實現閉環反饋控制，可以進一步優化高頻高壓電源參數中，輸出波型類型、輸出波型幅值、輸出波型頻率的控制。作為一種優選：廢氣屬性參數是以廢氣類型為基本參數，流量和濃度中的一種或兩種參數為輔助參數。參數越多，實際廢氣情況預測判斷更為準確。作為一種優選：分步1中的波形是正弦波或方波或三角波，且驅動控制單元采用功率場效應管。功率場效應管是屬于驅動控制單元的一種電壓型驅動控制元件，驅動電路的設計比較簡單，所需驅動功率很小。正弦波或方波或三角波的產生可以對高頻高壓電源提供應對處理不同廢氣類型所需電壓波形。作為一種優選：所述的智能預測算法是PSO-LSSVM。該預測算法具有較高的精度，具有一定的可靠性。使用上述控制方法設計的一種應用于工業廢氣凈化處理裝置的供電源電源的裝置：市電輸入端連接單相全控橋式整流模塊，單相全控橋式整流模塊與波形發生控制模塊連接；高頻升壓變壓器與波形發生控制模塊連接；波形發生控制模塊包括方波三角波發生單元和正弦波發生單元，且都包括功率場效應晶體管，正弦波發生單元中還包括H橋整流電路；功率場效應晶體管由微處理器的控制信號控制其開通或者關斷，用于選擇不同波形，實現對低溫等離子反應器電極形成的電場強度和電場中電子的能量的控制；微處理器的輸入信號端連接工業現場的傳感器，并接受來自傳感器傳回的廢氣屬性參數，通過微處理器內寫入的智能預測算法分析后，微處理器的輸出控制信號連接到單相全控橋式整流模塊、功率場效應晶體管和H橋整流電路，實現高頻高壓電源參數中輸出波型類型、輸出波型幅值、輸出波型頻率的控制。作為一種優選：微處理器的輸入信號端還連接到對所述高頻升壓變壓器輸出電壓進行監測的幅值測量電路與頻率測量電路。實現電源的閉環反饋控制，可以進一步優化控制高頻高壓電源參數中的：輸出波型類型、輸出波型幅值、輸出波型頻率。作為一種優選：工業現場的傳感器包括廢氣類型傳感器，廢氣流量傳感器和廢氣濃度傳感器。作為一種優選：所述的方波三角波發生單元中的功率場效應管還連接有分壓降壓電路和過零比較電路，用于產生方波。作為一種優選：方波三角波發生單元的功率場效應管再連接到功率二極管，所述的功率二極管連接到電阻電容充放電電路后，連接到三角波輸出端。綜上所述，本專利技術的方法及其裝置的有益效果是：電源輸出的電壓波形可根據工業廢氣的類型、流量、濃度參數，進行實時調整切換選擇，可以是正弦信，可以是三角波信號，也可以是方波信號。高頻高壓電源在該控制方法下所形成的低溫等離子體能量和濃度達到處理工業生產中不同類型、不同流量、不同濃度廢氣的目的和效果。附圖說明圖1：一種應用于工業廢氣凈化裝置的供電源控制方法的框架示意圖。圖2：根據本專利技術所述控制方法設計的裝置的結構框圖。圖3：一種方波三角波發生單元的結構框圖。圖4：在控制方法中運用的PSO-LSSVM智能預測算法得到的平均相對誤差。具體實施方式LSSVM是由Suykens等人提出的一種新型SVM方法，是SVM的一種擴展。SVM算法是將實際問題轉化為求解一個帶不等式約束條件的二次規劃問題，而LSSVM的優化指標則是運用平方誤差項，用一個等式約束條件來代替標準SVM中的不等式約束條件，將標準SVM算法求解的二次規劃問題轉化為求解線性矩陣問題，提高了SVM的求解速度和收斂精度。LSSVM回歸建模原理如下：(1)給定一組訓練樣本集合{(xi,yi)本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種應用于工業廢氣凈化處理裝置的供電源控制方法，其特征在于：分步1：市電輸入后進行單相全控橋式整流，產生的直流電壓通過獨立的驅動控制單元控制波形發生器產生不同的波形；分步2：高頻升壓變壓器選擇利用分步1得到的波形，實現對于低溫等離子反應器電極形成的電場強度和電場中電子的能量變化進行控制；分步3：同時于分步1和分步2，微處理器接收工業現場的傳感器傳回的廢氣屬性參數，通過智能預測算法分析后，控制單相全控橋式整流的方式、波形發生器對于電壓波形的變化方式以及所有驅動控制單元的通斷時間，最終實現高頻高壓電源參數中，輸出波型類型、輸出波型幅值、輸出波型頻率的控制。
【技術特征摘要】
1.一種應用于工業廢氣凈化處理裝置的供電源控制方法，其特征在于：
分步1：市電輸入后進行單相全控橋式整流，產生的直流電壓通過獨立
的驅動控制單元控制波形發生器產生不同的波形；
分步2：高頻升壓變壓器選擇利用分步1得到的波形，實現對于低溫等
離子反應器電極形成的電場強度和電場中電子的能量變化進行控制；
分步3：同時于分步1和分步2，微處理器接收工業現場的傳感器傳回
的廢氣屬性參數，通過智能預測算法分析后，控制單相全控橋式整流的方
式、波形發生器對于電壓波形的變化方式以及所有驅動控制單元的通斷時
間，最終實現高頻高壓電源參數中，輸出波型類型、輸出波型幅值、輸出
波型頻率的控制。
2.根據權利要求1所述的一種應用于工業廢氣凈化處理裝置的供電源
控制方法，其特征在于：微處理器還接收分步2中高頻升壓變壓器輸出電
壓波形的幅值和頻率信號，用于反饋控制高頻高壓電源參數。
3.根據權利要求1所述的一種應用于工業廢氣凈化處理裝置的供電源
控制方法，其特征在于：所述的廢氣屬性參數是以廢氣類型為基本參數，
流量和濃度中的一種或兩種參數為輔助參數。
4.根據權利要求1所述的一種應用于工業廢氣凈化處理裝置的供電源
控制方法，其特征在于：分步1中的波形是正弦波或方波或三角波，且驅
動控制單元采用功率場效應管。
5.根據權利要求1所述的一種應用于工業廢氣凈化處理裝置的供電源
控制方法，其特征在于：所述的智能預測算法是PSO-LSSVM。
6.基于權利要求1所述的控制方法設計的電源裝置，其特征在于...
【專利技術屬性】
技術研發人員：蔡志端，王培良，荀倩，楊小衛，
申請(專利權)人：湖州師范學院，
類型：發明
國別省市：浙江;33
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