基于仿生学原理的自律式智能节点型强电弧等离子体电源能量可靠传递机理的研究

大功率逆变式电弧等离子体电源具有高效、节能、控制性能好的特点，有利于电弧等离子体技术优势的充分发挥，但可靠性已成为制约其推广应用的关键因数。本项目基于仿生学的基本原理，在研究和借鉴人体系统某些可靠性机理的基础上对强电弧等离子体电源的系统结构、运行模式进行研究并建立相应的数学模型；通过控制解耦、系统建模和仿真研究，获得适合强电弧等离子体能量传递特点的控制结构；利用嵌入式控制、模糊-峰值控制方法与移相软开关拓扑，建立智能节点型的功率变换单元，实现节点自律和非神经超前反馈控制；通过软件锁相环和CAN总线网络通信，解决在强电磁干扰环境下各智能节点之间以及与系统控制器间的信息耦合和同步问题，使大功率逆变式等离子体电源具备类似于人体系统的分层递阶结构并实现自律分散控制，实现强等离子体能量的高效流动和可靠传递。本研究能够为强电弧等离子体技术和其他大功率逆变电源技术的推广应用提供理论和技术上的支持。