本發(fā)明屬于電磁發(fā)射，具體地說是一種基于電磁發(fā)射的脈沖電源分析方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、隨著科技的不斷進步，電磁技術(shù)也受到了國家的關(guān)注，一般的脈沖電源可以通過電容儲能、飛輪儲能和超導(dǎo)儲能的方式，在將脈沖電源投入使用的前，需要對其進行一系列的檢測，判定是否符合實際所需的要求，而且在將脈沖電源投入使用的過程中，也需要對其進行實時的監(jiān)測，及時對脈沖電源所產(chǎn)生的故障類型進行確定。

2、公開號為cn116341431a的一項中國專利申請公開了一種基于自洽迭代的電磁脈沖計算方法及系統(tǒng)，基于高空電磁脈沖產(chǎn)生和電磁脈沖環(huán)境構(gòu)建模型，包括康普頓電流模型、次級電子模型及空間電磁場模型，并分析模型關(guān)鍵參數(shù)之間的自洽關(guān)系；基于模型關(guān)鍵參數(shù)之間的自洽關(guān)系，采用迭代自洽方法進行迭代；將滿足誤差要求的k+1次迭代的電場作為電磁脈沖計算結(jié)果輸出。

3、現(xiàn)有技術(shù)中，只通過采用迭代自洽方法進行迭代，對電磁場和康普頓電子之間的自洽效應(yīng)以及電磁場和次級電子之間的相互作用進行處理，利用迭代仿真方案實現(xiàn)廣域范圍內(nèi)電磁脈沖的自洽仿真，可用于廣域hemp的仿真研究和統(tǒng)計，但是，在上述中沒有提及在將脈沖電源投入使用的前，需要對其進行一系列的檢測，判定是否符合實際所需的要求，而且在將脈沖電源投入使用的過程中，也需要對其進行實時的監(jiān)測，及時對脈沖電源所產(chǎn)生的故障類型進行確定的內(nèi)容。

4、為此，本發(fā)明提供了一種基于電磁發(fā)射的脈沖電源分析方法及系統(tǒng)

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、為了彌補現(xiàn)有技術(shù)的不足，解決背景技術(shù)中所提出的至少一個技術(shù)問題。

2、本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：一種基于電磁發(fā)射的脈沖電源分析方法及系統(tǒng)，主要包括以下：

3、步驟一，對脈沖電源的電路結(jié)構(gòu)進行設(shè)計，得到電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)；

4、步驟二，采集脈沖電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的參數(shù)，對脈沖電源的性能進行優(yōu)化；

5、在步驟二中，將采集的脈沖電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)內(nèi)的脈沖寬度、脈沖頻率和脈沖幅度數(shù)據(jù)處理得到平均輸出功率數(shù)值，將平均輸出功率數(shù)值與預(yù)設(shè)的平均輸出功率數(shù)值區(qū)間進行比較；

6、若平均輸出功率數(shù)值在預(yù)設(shè)的平均輸出功率數(shù)值區(qū)間內(nèi)，則判定脈沖電源平均功率符合實際所需求的條件，得到正向信號；

7、若平均輸出功率數(shù)值不處于預(yù)設(shè)的平均輸出功率數(shù)值區(qū)間內(nèi)，則判定脈沖電源平均功率不符合實際所需求的條件，得到負(fù)向信號。

8、作為本發(fā)明進一步的方案：將電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)內(nèi)的脈沖寬度記為l；將脈沖頻率記為p；將脈沖幅度記為f，通過公式k＝(l×p×f)×α計算得到平均輸出功率數(shù)值k；

9、對干擾系數(shù)α進行求取，具體求取過程如下：

10、s1，獲取脈沖電源多次運行過程中的電阻值和脈沖電源電路的散熱效率；

11、s2，將多組電阻值與預(yù)設(shè)的電阻閾值進行作差，將差值進行求和取平均值，平均值定義為電阻偏差干擾系數(shù)；

12、s3，獲取多組脈沖電源電路在運行時的散熱效率進行求和取平均值，平均值定義為脈沖電源電路散熱效率幀值；

13、s4，通過電阻偏差干擾系數(shù)和脈沖電源電路散熱效率幀值對干擾系數(shù)α的數(shù)值大小進行求?。?/p>

14、s5，將電阻偏差干擾系數(shù)記為r；將脈沖電源電路散熱效率幀值記為p；通過公式計算得到干擾系數(shù)α。

15、作為本發(fā)明進一步的方案：基于正向信號，脈沖頻率p、脈沖寬度l和脈沖幅度f進行處理：

16、將脈沖頻率p與預(yù)設(shè)的脈沖頻率p范圍區(qū)間進行比較；

17、將脈沖寬度l與預(yù)設(shè)的脈沖寬度l范圍區(qū)間進行比較；

18、將脈沖幅度f與預(yù)設(shè)的脈沖幅度f范圍區(qū)間進行比較；

19、若脈沖頻率p、脈沖寬帶l和脈沖幅度f至少存在一項不在設(shè)定的值域區(qū)間內(nèi)，則判定脈沖電源不符合實際所需求的條件，得到電源異常信號；

20、若脈沖頻率p、脈沖寬帶l和脈沖幅度f三項均同時在設(shè)定的值域區(qū)間內(nèi)，則判定脈沖電源符合實際所需求的條件，得到電源正常信號。

21、作為本發(fā)明進一步的方案：基于正向信號，觀測脈沖電源的波紋頻率，采集脈沖電源的周期波紋信號，基于周期波紋信號強度和脈沖電源的波紋頻率對脈沖電源噪音數(shù)據(jù)進行評估，具體分析過程如下：

22、j1，制定二維坐標(biāo)系，將所采集到的周期波紋信號傳輸?shù)蕉S坐標(biāo)系上，解析波紋信號中各個頻率的分布；

23、j2，觀測二維坐標(biāo)系上各個頻率范圍的分布，將頻率范圍幅度高的進行實時記錄；

24、j3，將周期分為若干個相同時間長度的時間子單元，分別獲取每個時間子單元波紋信號的波紋圖，對比每個時間子單元內(nèi)波紋頻率范圍的幅度；

25、j4，在j3的基礎(chǔ)上，對波紋頻率內(nèi)始終保持較大的幅度進行記錄，通過波紋幅度與設(shè)定閾值進行比較；

26、若波紋幅度小于或者等于設(shè)定閾值，則判定噪音較?。?/p>

27、若波紋幅度大于設(shè)定閾值，則判定噪音較大。

28、作為本發(fā)明進一步的方案：對判定噪音較大的情況結(jié)合二維坐標(biāo)系上波紋的幅度或者形狀進行分析，具體分析過程如下：

29、若二維坐標(biāo)系上的波紋幅度有明顯的增大，則判定為由于電源內(nèi)部的噪聲引起的；

30、若二維坐標(biāo)系上的波紋呈周期性變化，則判定為由于電源內(nèi)部開關(guān)管的開關(guān)動作或者負(fù)載的周期性變化引起的；

31、若二維坐標(biāo)系上的波紋的形狀呈不規(guī)則，則判定為由于隨機噪聲或者電磁干擾引起的。

32、作為本發(fā)明進一步的方案：還包括步驟三，對設(shè)計后的脈沖電源進行故障檢測，并確定故障類型。

33、作為本發(fā)明進一步的方案：在步驟三中，將分析脈沖電源運行過程中是否出現(xiàn)故障和判定出現(xiàn)故障的類型，具體分析過程如下：

34、a1，對脈沖電源運行過程中的數(shù)據(jù)進行采集，并建立歷史數(shù)據(jù)庫；

35、a2，在歷史數(shù)據(jù)庫的基礎(chǔ)上，基于脈沖電源運行過程中出現(xiàn)故障的歷史數(shù)據(jù)，通過處理得到判定故障的閾值；

36、在a2中，將脈沖電源運行過程中出現(xiàn)故障的歷史數(shù)據(jù)進行求和取平均值，將平均值作為判定故障的閾值；

37、a3，在a2的基礎(chǔ)上，實時監(jiān)測脈沖電源運行電路中的脈沖頻率、脈沖幅度和脈沖寬度與判定故障的閾值進行比較，判定是否出現(xiàn)故障；

38、a4，在a3的基礎(chǔ)上，判定故障類型并報警。

39、作為本發(fā)明進一步的方案：在a3中，基于脈沖電源運行過程中所監(jiān)測的脈沖頻率、脈沖寬度和脈沖幅度進行處理；

40、將脈沖頻率與預(yù)設(shè)的脈沖頻率閾值進行比較；

41、將脈沖寬度與預(yù)設(shè)的脈沖寬度閾值進行比較；

42、將脈沖幅度與預(yù)設(shè)的脈沖幅度閾值進行比較；

43、若脈沖頻率、脈沖幅度和脈沖寬度三項均大于或者等于閾值，則判定脈沖電源無故障，得到正常判定信號；

44、若脈沖頻率、脈沖幅度和脈沖寬度存在至少一項小于閾值，則判定脈沖電源出現(xiàn)故障，得到異常判定信號。

45、作為本發(fā)明進一步的方案：基于異常信號，判定故障類型，判定過程如下：

46、a31，將脈沖電源正常狀態(tài)下的脈沖頻率、脈沖幅度和脈沖寬度的數(shù)據(jù)與脈沖頻率、脈沖幅度和脈沖寬度的閾值進行作差，得到加權(quán)偏差值；

47、a32，將脈沖頻率、脈沖幅度和脈沖寬度的加權(quán)偏差值進行求和得到加權(quán)和值；

48、a33，將所求得的加權(quán)和值作為故障類型判定閾值，將實時監(jiān)測得到的脈沖頻率、脈沖幅度和脈沖寬度偏差值求和得到的加權(quán)和值與故障類型判定閾值大小進行比較；

49、a34，獲取正常信號下脈沖電源電路中的脈沖頻率、脈沖幅度和脈沖寬度的偏差值，將偏差值作為判定故障類型偏差閾值，將異常信號下脈沖電源電路中的脈沖頻率、脈沖幅度和脈沖寬度與判定故障類型偏差閾值進行比較；

50、a35，基于加權(quán)和值域故障類型判定閾值以及脈沖頻率、脈沖幅度和脈沖寬度偏差值和判斷故障類型偏差閾值的綜合比較，對所出現(xiàn)故障的類型進行判定。

51、作為本發(fā)明進一步的方案：主要包括數(shù)據(jù)處理模塊、數(shù)據(jù)監(jiān)測模塊和數(shù)據(jù)分析模塊；

52、數(shù)據(jù)處理模塊用于對脈沖電源的電路結(jié)構(gòu)進行設(shè)計，得到電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，采集脈沖電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的參數(shù)，對脈沖電源的性能進行優(yōu)化；

53、數(shù)據(jù)監(jiān)測模塊主要用于對矩形脈沖電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中的脈沖寬度、脈沖頻率和脈沖幅度數(shù)據(jù)進行實時的監(jiān)測；

54、數(shù)據(jù)分析模塊主要用于將平均輸出功率數(shù)值與預(yù)設(shè)的平均輸出功率數(shù)值區(qū)間進行比較，判定脈沖電源平均功率是否符合實際所需的條件。

55、本發(fā)明的有益效果如下：

56、1.本發(fā)明所述的一種基于電磁發(fā)射的脈沖電源分析方法，通過將脈沖電源電路結(jié)構(gòu)設(shè)置成電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，實時監(jiān)測電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中的脈沖幅度、脈沖頻率和脈沖寬度數(shù)據(jù)，根據(jù)脈沖幅度、脈沖頻率和脈沖寬度數(shù)據(jù)計算整合得到脈沖電源的平均輸出功率，通過脈沖的平均輸出功率與設(shè)定的閾值進行比較，判定脈沖電源是否符合實際所需條件，從而可以根據(jù)所采集得到的數(shù)據(jù)作為判定依據(jù)，對判定的結(jié)果具有可靠性，對不符合實際需求脈沖電源的噪聲來源進行排查，通過判定脈沖電源中波紋的幅度和形狀判定脈沖電源噪聲的來源，進而可以有針對性的做出優(yōu)化方案，且在后期進行維護修理的時候，方便工作人員對其進行維護修理。

57、2.本發(fā)明所述的一種基于電磁發(fā)射的脈沖電源分析方法，通過實時監(jiān)測脈沖電路在運行過程中的數(shù)據(jù)，將采集記錄后的數(shù)據(jù)進行保存建立歷史數(shù)據(jù)庫，在歷史數(shù)據(jù)庫的基礎(chǔ)上，建立故障模式庫，通過故障模式庫對常見的故障的特征和數(shù)據(jù)進行記錄，通過故障歷史數(shù)據(jù)推算出判定出現(xiàn)故障的閾值，通過監(jiān)測模塊實時監(jiān)測脈沖電路中的數(shù)據(jù)，通過公式將所得到的數(shù)據(jù)進行整合，將整合后得到的判定幀值與通過故障歷史數(shù)據(jù)推算出的判定閾值進行比較，通過脈沖頻率、脈沖寬度和脈沖幅度三項數(shù)據(jù)對脈沖電源是否出現(xiàn)故障進行判定并確定故障類型。