[发明专利]一种基于模糊神经网络的智能防腐电源装置及其控制方法

说明书

本发明公开了一种基于模糊神经网络的智能防腐电源装置及其控制方法，该装置包括：电源主电路和控制电路；电源主电路，用于对防腐电源进行功率转换；控制电路，用于采用模糊神经网络和PID控制结合的智能控制算法，为所述电源主电路的功率转换提供所需的控制脉冲。本发明采用先进的智能控制方法，采用的模糊神经网络+PID控制算法是通过电压/电流反馈而调节输出电压的驱动和大小，即将模糊理论和神经网络结合方式，能够自适应调整PID控制参数，已达到无超调控制，从而减少了外部干扰和模拟电路引起的误差，提高了电源输出电压和电流的精度，设计了一个可以提供阴极电流的智能防腐电源系统。

技术领域

本发明涉及防腐电源技术领域，更具体的涉及一种基于模糊神经网络的智能防腐电源装置及其控制方法。

背景技术

腐蚀不仅造成巨大的经济损失，而且带来严重的环境污染。随着金属管道或金属建筑物等基础设施工程的不断推进，金属腐蚀也日益加剧，对防腐技术的要求也越来越高。阴极保护技术是防腐技术中一种有效的技术手段。防腐电源是阴极保护的重要关键措施，阴极保护电源也经历了从整流器到恒电位仪、从独立运行到构成系统、从电力资源到自然资源的发展阶段。因此，研发智能化、成本低、开发周期短、稳定性高、易于操作的阴极保护电源具有深远意义。

阴极保护电源系统目前主要有整流器、恒电位仪和其他阴极保护电源。整流器因其笨重、噪音大逐渐被淘汰；恒电位仪应用比较普及，但其存在遥控和软件技术落后的问题。国内外近几年开发了适应各种环境的阴极保护电源，如潮汐发电机、大能量蓄电池、风力发电机等，阴极保护电源朝着智能化方向的发展，目前主要存在以下缺点：模块性、通用性差，不能够通过简易修改适应各种复杂的环境；限于电力电子技术器件的发展，硬件抗干扰的性能还有待于进一步提高；电源主控回路的控制算法决定了其电源状态的稳定性能，如何优化现有的算法或研究新的控制算法是目前亟待解决的问题。

专利一(CN102443807A)公开了一种防腐电源装置，但专利一未采用模糊理论算法，仅仅利用神经网络算法，容易陷入局部极小点，而模糊神经网络具有明确物理意义。专利二(CN201110418288.0)公开了一种阴极保护的电源电路，专利二采用传统控制方法，未采用智能控制方法。专利三公开了一种有源电力滤波器自适应模糊滑模RBF神经网络控制方法，用于设计滤波器，消除电源中的扰动部分，其采用模糊神经网络+滑模的控制方法，即采用的是滑模参数自适应法，以减小滑模切换时的抖震效应。

发明内容

本发明实施例提供一种基于模糊神经网络的智能防腐电源装置及其控制方法，用以解决现有技术中存在的问题。

本发明实施例提供一种基于模糊神经网络的智能防腐电源装置，包括：电源主电路和控制电路；

所述电源主电路，用于对防腐电源进行功率转换；

所述控制电路，用于采用模糊神经网络和PID控制结合的智能控制算法，为所述电源主电路的功率转换提供所需的控制脉冲。

进一步地，本发明实施例提供的基于模糊神经网络的智能防腐电源装置，还包括：电磁隔离机箱；所述电源主电路和所述控制电路均位于所述电磁隔离机箱内部。

进一步地，所述电源主电路包括：输入整流滤波电路的输出端与逆变器的第一输入端电连接，所述逆变器的输出端与输出整流滤波电路的输入端电连接，所述输出整流滤波电路的输出端包括第一引线和第二引线。

进一步地，所述控制电路包括：电压A/D模块和电流A/D模块，所述电压A/D模块的输入端和所述电流A/D模块的输入端均与所述输出整流滤波电路的第二引线电连接，所述电压A/D模块的输出端和所述电流A/D模块的输出端均依次通过单片机、D/A模块、脉冲调制模块、驱动模块与所述逆变器的第二输入端电连接；其中，所述单片机，用于运行模糊神经网络和PID控制结合的智能控制算法。

进一步地，所述模糊神经网络和PID控制结合的智能控制算法，包括：