高頻無極燈的模型建立優(yōu)化及控制設計研究.pdf

1、高頻無極燈（以下簡稱無極燈）作為一種新型光源，以其節(jié)能環(huán)保，壽命長等顯著優(yōu)點已經越來越受到人們的廣泛關注，然而，對無極燈的研究仍處于探索階段，無極燈泡體內的反應相對復雜難以建立模型，且無極燈的電源電路隨著時間變化不夠穩(wěn)定和難以控制，這些因素都成為為高頻無極燈大范圍應用的無形障礙。
　　本文通過COMSOL多物理場仿真和神經網絡方法建立了無極燈泡體等離子反應的可視化模型，并通過遺傳算法優(yōu)化得到了無極燈的最優(yōu)運行參數，實現了無極燈功率

2、因數校正電路的輸出電壓的控制以及高頻諧振電路工作頻率的調節(jié)，為無極燈的設計和控制提供了一種新的思路，本文的具體工作為:
　　(1)本文針對無極燈泡體內反應數據難以測量和重現的問題，通過將無極燈泡體內等離子體的數學物理和化學方程植入到COMSOL多物理場仿真平臺中建立得到了無極燈泡體等離子反應的可視化模型，通過分層切割得到的截面數據，獲得了影響泡體照明光效的重要參數——63P1態(tài)的Hg離子的質量分數和電子溫度數據;然后，借助神經網絡

3、建立了無極燈等離子反應照明光效模型，并應用遺傳算法對照明光效模型進行優(yōu)化，求解出無極燈照明光效最優(yōu)情況下的無極燈泡體內的壓力、反應溫度、耦合器的輸出頻率、輸入功率和初始電子密度的最優(yōu)參數組，為無極燈的生產和質量的提高提供了理論依據。
　　(2)本文針對無極燈功率因數校正電路的輸出電壓在受到干擾時難以控制的問題，在電路中加入了可控電阻和PID控制器，通過控制可調電阻，實現功率因數校正電路輸出電壓的的穩(wěn)定控制;針對高頻諧振電路中工作頻