1.基于傅里叶变换的半导体分立器件功率自适应配置系统,其特征在于:包括监测平台、中央处理单元、信号采集单元、智能控制单元和自适应配置单元;
当监测平台接收到运管指令后,中央处理单元先基于半导体分立器件的物理状态进行环境建模,并处理生成环境因子,其中,物理状态包括内物理状态参数和外物理状态参数;进而设置预设环境因子阈值,当环境因子超过环境因子阈值,发出预警信号并显示,反之,立即通过信号采集单元采集半导体分立器件的相关信号数据;其中,相关信号数据包括半导体分立器件的输入电压信号、输入电流信号、输入频率信号和输入电阻信号;再将相关信号数据整合成目标信号集,并将目标信号集发送给智能控制单元;
智能控制单元基于接收到的目标信号集进行预处理分析,获得目标频域信号集,进而根据目标频域信号集提取相量-时间特征,进而构建补偿功率相量-时间曲线,以确定半导体分立器件的运行状态,并将半导体分立器件的运行状态发送给配置评估单元;其中,运行状态包括工作状态和睡眠状态;
配置评估单元根据目标信号集以及半导体分立器件的运行状态建立半导体节点对关系,以构建半导体分立器件的功率分布网络,进而根据该功率分布网络的节点进行圈比值计算,判定计算结果是否处于低阶圈结构或中阶圈结构以及高阶圈结构的一种,并将形成低阶圈结构、中阶圈结构以及高阶圈结构对应的节点组合分别标记为第一集合、第二集合以及第三集合,和未形成低、中以及高阶圈结构的节点组合得到第四集合;进而根据第一集合、第二集合、第三集合以及第四集合进行自适应功率匹配工作。
2.根据权利要求1所述的基于傅里叶变换的半导体分立器件功率自适应配置系统,其特征在于:环境建模的具体工作过程为:外物理状态参数包括温度指数、湿度指数、振动指数和辐射指数,并分别对应标记为a1、a2、a3和a4;
内物理状态参数包括击穿电压指数、漏电流指数和放大倍数指数,并分别对应标记为b1、b2和b3;
步骤A1,构建参数分析模型:将输入信息标记为参数集合Q,参数集合Q包含N0个元素值,将任一个元素值标记为Xi,为N0个元素值分别赋予相应的权重因子系数,标记元素值Xi的权重因子系数为φi,建立公式输出参数集合Q的影响系数Qy;
步骤A2,应用参数分析模型:将外物理状态参数代入到参数分析模型中,分别输出外状态影响系数W1;进而通过设定公式输出内状态影响参数W2,并将外状态影响系数W1和内状态影响参数W2整合为影响系数集合,再将影响系数集合代入参数分析模型中,输出环境因子Zw。
3.根据权利要求1所述的基于傅里叶变换的半导体分立器件功率自适应配置系统,其特征在于:对目标信号集进行预处理的具体工作过程为:步骤B1,信号去噪:预设目标信号集中有N1种信号数据,对于任一信号数据m,通过傅里叶变换将该信号数据m转换到傅里叶频率域,预设信号数据m对应的频域曲线有mn条,进而选取任一条频域数据,预设有N2个点,将任一点标记为ej,进而获取N2个点的纵坐标的平均值步骤B2,确定频域相量:预设一个时间数据窗[kΔt,kΔt+T],且k=1,2,……,n,n为整数,T表示时序,进而将时间数据窗在目标频域曲线集上进行推移,并提取目标频域曲线集的相量-时间特征,对于任一信号对应的频域曲线,在一个时间数据窗内的相量形式表征为I步骤B3,构建监测向量:获取N1种信号数据在一个时间数据窗[kΔt,kΔt+T]相对应的N1种相量,并构建出一个时间数据窗[kΔt,kΔt+T]内的信号监测向量
4.根据权利要求3所述的基于傅里叶变换的半导体分立器件功率自适应配置系统,其特征在于:补偿功率相量-时间三维曲线S0的表征形式为:SM=S(∑I
5.根据权利要求1所述的基于傅里叶变换的半导体分立器件功率自适应配置系统,其特征在于:确定运行状态的具体工作过程为:获取补偿功率相量-时间三维曲线S0,进而获取三维曲线S0在+1—+i平面上的投影对应的相量轨迹图S1,进而获得相量轨迹图S1的移动方向,设置预设比对周期,将预设比对周期内的移动方向与预设形状图像进行形状比对分析:当相量轨迹图S1对应的移动方向呈螺旋状,表示该周期内的补偿功率相量偏离实际曲线位置,判定半导体分立器件运行状态为睡眠状态;
当相量轨迹图S2对应的移动方向呈直线状,表示该周期内的补偿功率相量没有偏离实际曲线位置,判定半导体分立器件运行状态为工作状态。
6.根据权利要求1所述的基于傅里叶变换的半导体分立器件功率自适应配置系统,其特征在于:建立半导体分立器件分布网络的具体工作过程为:以系统中分布的所有半导体分立器件为实体节点,对实体节点编号组合得到实体节点集合Vu,将半导体分立器件的运行状态作为一个变化节点,则将变化节点集合标记为Vw,将各实体节点通过半导体分立器件的运行状态进行相连,且将相连的关系行为作为一条边,以对应各实体节点之间的功率分布,并设定边权重,进而构建无向加权的半导体分立器件功率分布网络,其表征形式为:G(V,E,X);其中,V=Vu∪Vw,E是边的集合,X是所有节点的属性矩阵。
7.根据权利要求1所述的基于傅里叶变换的半导体分立器件功率自适应配置系统,其特征在于:判定计算结果是否处于低阶圈结构或中阶圈结构以及高阶圈结构的具体工作过程为:步骤C1,通过提取当前功率分布网络所在节点组成的圈比矩阵,并将其标记为r1,并获取当前功率分布网络所对应的环境因子Zw,通过将圈比矩阵r1和环境因子Zw相结合,计算出圈比系数qb;
步骤C2,设置第一对比区间、第二对比区间和第三对比区间,将圈比系数qb分别与预设的第一对比区间、第二对比区间和第三对比区间进行对比分析:当圈比系数qb处于第一对比区间,判定半导体分立器件所需的功率分布松散,形成低阶圈结构,同时将对应的节点组合标记为第一集合;
当圈比系数qb处于第二对比区间,判定半导体分立器件所需的功率分布适中,形成中阶圈结构,同时将对应的节点组合标记为第二集合;
当圈比系数qb处于第一对比区间,判定半导体分立器件所需的功率分布密集,高阶圈结构,同时将对应的节点组合标记为第三集合;
当圈比系数qb均不处于第一对比区间、第二对比区间以及第三对比区间,判定半导体分立器件无功率分布,将对应的节点组合标记为第四集合;其中,第一对比区间小于第二对比区间小于第三对比区间。
8.根据权利要求7所述的基于傅里叶变换的半导体分立器件功率自适应配置系统,其特征在于:提取圈比矩阵的具体工作过程为:步骤C101,标记当前功率分布网络的节点和支路的关联;其中,支路为指连接当前功率分布网络中两个节点对应于实际半导体分立器件分布于实际电路中的路径,包括但不限于独立电压源或独立电流源、电阻、电感等元件组成的一段电路;
步骤C102,设置节点信号数据的方程组,包括节点电流法生成的方程组F1(x)和支路电压法生成的方程组F2(x),进而获取节点上的电流和电压计算出方程组F1(x)和方程组F(x)的解,并将解的结果分别标记为f1和f2;
步骤C103,通过将对应节点组合获得的结果f1和f2进行拼接,形成特征矩阵,进而将每个节点组合对应的特征矩阵和预设特征阈值矩阵进行对比分析,当特征矩阵小于预设特征阈值矩阵,则对应位置记为1,否则记为0,进而进行依次标记形成对应节点组合的圈比矩阵r1。