一種應(yīng)用于工業(yè)廢氣凈化裝置的供電源控制裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型設(shè)及電源控制領(lǐng)域，尤其設(shè)及一種應(yīng)用于工業(yè)廢氣凈化裝置的供電源 控制裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 大氣污染作為老百姓感受最深的一種污染源，尤其W工業(yè)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(duì)其的治理難度也越來越大。2010 年我國(guó)的工業(yè)廢氣排放量高達(dá)到近52萬億標(biāo)立方米，治理已刻不容緩。傳統(tǒng)的大氣污染處 理技術(shù)有:機(jī)械過濾、液體吸附、固體吸附、靜電吸附、催化轉(zhuǎn)化等。運(yùn)些技術(shù)對(duì)大氣污染的 治理起著重要的作用。但隨著污染物成分的復(fù)雜化、濃度增大，運(yùn)些技術(shù)的效率低、二次污 染、腐蝕設(shè)備、工藝復(fù)雜、投資大、運(yùn)行費(fèi)用高等缺點(diǎn)逐漸顯露出來。為此，涌現(xiàn)了多種處理 大氣污染的高新技術(shù)，其中低溫等離子體技術(shù)作為一種環(huán)保新技術(shù)，用來處理日益增加的 有毒有害工業(yè)廢氣。
[0003] 等離子體是區(qū)別于固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)的物質(zhì)的第四種狀態(tài)，"由大量正負(fù)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(wěn)態(tài)和激發(fā)態(tài)。根據(jù)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(dá)10000KW上，是等離子 體中其它粒子溫度的幾十倍W上，雖然電子溫度很高，但重粒子溫度很低，整個(gè)體系呈現(xiàn)低 溫狀態(tài)，所W稱為低溫等離子體。低溫等離子體降解污染物是利用運(yùn)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(shí)間內(nèi)發(fā)生分解，并發(fā)生后續(xù)的 各種化學(xué)反應(yīng)來達(dá)到降解污染物的目的。目前，低溫等離子廢氣處理技術(shù)在工業(yè)上已廣泛 得到廣泛應(yīng)用。其中，介質(zhì)阻擋放電(DBD)因放電強(qiáng)度大，電子密度和能量高，因而可實(shí)現(xiàn)高 氣體流速運(yùn)行，從而在設(shè)備緊湊情況下達(dá)到理想廢氣凈化效果，因此在工業(yè)廢氣凈化領(lǐng)域 具有較明顯優(yōu)勢(shì)。其中的高頻高壓電源是介質(zhì)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D抓放電極供電，W驅(qū)動(dòng)電極形成電場(chǎng)，產(chǎn)生低溫等離子體，最終達(dá)到降 解廢氣、凈化廢氣目的。
[0004] 但普通電源非自適應(yīng)控制技術(shù)所形成的低溫等離子體能量和濃度達(dá)不到處理工 業(yè)生產(chǎn)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(duì)工業(yè)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(chǎn)生的放電電場(chǎng)能 量能追蹤廢氣的類型、濃度變化。高頻高壓電源所產(chǎn)生電場(chǎng)強(qiáng)度和電場(chǎng)中電子的能量自適 應(yīng)工業(yè)廢氣成為解決問題的關(guān)鍵。 【實(shí)用新型內(nèi)容】
[000引本實(shí)用新型為了解決現(xiàn)有技術(shù)問題，設(shè)計(jì)一種應(yīng)用于工業(yè)廢氣凈化處理裝置的供 電源控制裝置。采用該控制裝置的供電源可根據(jù)廢氣的各類、濃度自適應(yīng)調(diào)整電源的頻率、 幅值、波形，W提升廢氣凈化效率。
[0006] -種應(yīng)用于工業(yè)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(fā)生控制模塊連接;高頻升壓變壓器與波 形發(fā)生控制模塊連接;波形發(fā)生控制模塊包括方波=角波發(fā)生單元和正弦波發(fā)生單元，且 都包括功率場(chǎng)效應(yīng)晶體管，正弦波發(fā)生單元中還包括H橋整流電路;功率場(chǎng)效應(yīng)晶體管由微 處理器的控制信號(hào)控制其開通或者關(guān)斷，用于選擇不同波形，實(shí)現(xiàn)對(duì)低溫等離子反應(yīng)器電 極形成的電場(chǎng)強(qiáng)度和電場(chǎng)中電子的能量的控制;微處理器的輸入信號(hào)端連接工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的傳 感器，并接受來自傳感器傳回的廢氣屬性參數(shù)，通過微處理器內(nèi)寫入的智能預(yù)測(cè)算法分析 后，微處理器的輸出控制信號(hào)連接到單相全控橋式整流模塊、功率場(chǎng)效應(yīng)晶體管和H橋整流 電路，實(shí)現(xiàn)高頻高壓電源參數(shù)中輸出波型類型、輸出波型幅值、輸出波型頻率的控制。
[0007] 作為一種優(yōu)選:微處理器的輸入信號(hào)端還連接到對(duì)所述高頻升壓變壓器輸出電壓 進(jìn)行監(jiān)測(cè)的幅值測(cè)量電路與頻率測(cè)量電路。實(shí)現(xiàn)電源的閉環(huán)反饋控制，可W進(jìn)一步優(yōu)化控 制高頻高壓電源參數(shù)中的:輸出波型類型、輸出波型幅值、輸出波型頻率。
[0008] 作為一種優(yōu)選:工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)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。
[0009] 作為一種優(yōu)選:方波=角波發(fā)生單元的中的功率場(chǎng)效應(yīng)管還連接有分壓降壓電路 和過零比較電路，用于產(chǎn)生方波。
[0010] 作為一種優(yōu)選:方波=角波發(fā)生單元中的功率場(chǎng)效應(yīng)管連接555觸發(fā)器電路或是 運(yùn)算放大器電路，用于產(chǎn)生方波。
[0011] 作為一種優(yōu)選:方波=角波發(fā)生單元的功率場(chǎng)效應(yīng)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=角波輸出端。
[0012] 綜上所述，本實(shí)用新型的有益效果是：
[0013] 電源輸出的電壓波形可根據(jù)工業(yè)廢氣的類型、流量、濃度參數(shù)，進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)整切換 選擇，可W是正弦信，可W是=角波信號(hào)，也可W是方波信號(hào)。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(dá)到處理工業(yè)生產(chǎn)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】
[0014] 圖1:一種應(yīng)用于工業(yè)廢氣凈化裝置的供電源控制方法的框架示意圖。
[0015] 圖2:-種應(yīng)用于工業(yè)廢氣凈化裝置的供電源控制裝置的結(jié)構(gòu)框圖。
[0016] 圖3: -種方波S角波發(fā)生單元的結(jié)構(gòu)框圖。
[0017] 圖4:在控審巧法中運(yùn)用的PSO-LSSVM智能預(yù)測(cè)算法得到的平均相對(duì)誤差。
【具體實(shí)施方式】
[001引LSSVM是由Suykens等人提出的一種新型SVM方法，是SVM的一種擴(kuò)展。SVM算法是將 實(shí)際問題轉(zhuǎn)化為求解一個(gè)帶不等式約束條件的二次規(guī)劃問題，而LSSVM的優(yōu)化指標(biāo)則是運(yùn) 用平方誤差項(xiàng)，用一個(gè)等式約束條件來代替標(biāo)準(zhǔn)SVM中的不等式約束條件，將標(biāo)準(zhǔn)SVM算法 求解的二次規(guī)劃問題轉(zhuǎn)化為求解線性矩陣問題，提高了 SVM的求解速度和收斂精度。
[0019] LSSVM回歸建模原理如下：
[0020] (1)給定一組訓(xùn)練樣本集合{^1，71)}，1 = 1，2,3'。，11，其中，11為訓(xùn)練樣本的容量， XiERD為樣本的輸入向量，yiER為與其對(duì)應(yīng)的輸出值。對(duì)訓(xùn)練樣本進(jìn)行非線性回歸時(shí)，需引 入一個(gè)非線性映射4 (X)，將訓(xùn)練樣本映射到高維特征空間的線性回歸，該線性回歸函數(shù)可 表示為：
[0021 ] y = f(x)=W* 4)(x)+b (I)
[0022] 式中，W為權(quán)向量，(Hx)為從低維空間到高維空間的映射，b為偏置量。
[0023] (2)求解式(1)中f(x)，就是求解如下優(yōu)化問題：
[002引式中，e功誤差變量，C(OO)為懲罰因子，控制誤差的懲罰程度。
[0026 ] (3)引入拉格朗日乘子、，人1 e Rnxi，式(2)轉(zhuǎn)化為：
[0028] (4)由卡羅需-庫恩-塔克化KT)條件，可得：
[0030] (5)消去方程組中的W和61，可得如下線性方程組：
[003引式中，A= [Ai,A2, .''AnilTiE = [1，1，???，1]T為nX 1 維列向量，Y= [yi，y2，'''yn]T，I為 單位矩陣。K為適宜的核函數(shù)，且K(xi，xj)= (I)(Xi)T(I)(Xj)D
[0033] (6)由式(5)可求得回歸系數(shù)A和偏置量b，因此，LSSVM的預(yù)測(cè)模型為：
[0034] >'二^!. -|乂,^(玉.,，尤/) + /， （6)
[0035] 在SVM中，常用的核函數(shù)包括:線性核函數(shù)、多項(xiàng)式核函數(shù)、RBF核函數(shù)和感知器核 函數(shù)。而RBF核函數(shù)可W處理輸入、輸出為非線性關(guān)系的情況，較適合于電源參數(shù)模型預(yù)測(cè)。 因此，采用RBF核函數(shù)作為L(zhǎng)SSVM模型中的核函數(shù)，則有：
[003