本技術涉及電源開關控制，尤其是涉及一種基于開關電源的控制方法、系統、設備及其介質。
背景技術：
1、隨著電子設備的日益普及與多樣化，對電源管理的要求也越來越高。特別是在便攜式電子設備、工業自動化（如3d打印機）等領域，高效的電源管理和轉換成為關鍵因素。開關電源因其體積小、重量輕、效率高的特點，在這些領域得到了廣泛的應用。
2、然而，傳統的開關電源控制方法往往存在響應速度慢、適應性差的問題，尤其是在面對快速變化的負載時，難以保持穩定的輸出；此外，傳統方法在開關電源的優化機制方面也存在不足。
技術實現思路
1、為了克服現有技術中存在的問題，本發明提出了一種基于開關電源的智能控制方法，旨在提高開關電源對不同負載條件的適應能力，同時優化電源的控制效率，本技術提供一種基于開關電源的控制方法、系統、設備及其介質。
2、第一方面，本技術的發明目的采用如下技術方案實現：
3、一種基于開關電源的控制方法，包括：
4、識別待控開關電源和連接設備的電路結構，根據預設的電路元件規格，生成所述待控開關電源的電路模型；
5、獲取所述待控開關電源的工作狀態參數，根據所述電路模型和所述工作狀態參數，生成初步控制策略；
6、根據所述初步控制策略，調整開關電源的輸出設置，以適應不同的負載需求；
7、基于調整的輸出設置，檢測開關電源的實際運行狀況；基于所述實際運行狀況和預設的優化算法計算優化反饋數據，確定優化控制策略；
8、基于根據確定的優化控制策略，生成相應的控制指令，并發送至開關電源的自動切換模塊，對電壓輸出、電源分配進行控制。
9、通過采用上述技術方案，本發明采用實時檢測開關電源和動態調整的優化控制策略，使得開關電源能夠更好地適應各種負載條件，提高了電源控制系統的靈活性；具體地，通過分析開關電源內部連接的設備器件的電路組成和元件特性，建立高精確的電源的數學模型，以便于為后續的精確分析和控制提供數據支持，接著通過實時檢測開關電源的工作狀態，結合預先建立的電路模型，可以快速生成適應當前工作環境的初步控制策略，提高響應速度；下一步為適應不同的負載需求，通過動態調整輸出電壓、電流等參數，對開關電源的輸出設置進行調整，以使得開關電源能夠在不同連接設備和不同負載條件下保持最佳性能；然后基于實際運行狀況和預設的優化算法（可使用遺傳算法、粒子群優化算法等），確定優化控制策略，以通過持續檢測和分析電源的實際運行情況，不斷調整控制策略，最后通過控制指令和自動切換模塊，對電壓輸出、電源分配進行控制，通過集成智能控制單元，實現對電源輸出、分配的精細化控制，不僅提高了電源的整體效率，還有效延長了電源的使用壽命，本發明提供了一種更加智能、高效且安全的開關電源控制方法，適用于多種應用場景，具有較高的實用價值。
10、本技術在一較佳示例中：所述識別待控開關電源和連接設備的電路結構，根據預設的電路元件規格，生成所述待控開關電源的電路模型，具體包括：
11、識別待控開關電源的電路結構和連接設備的電路結構，獲得電路中各元件的基本參數；
12、根據所述基本參數和預設的電路元件規格，構建電路的數學模型；
13、將所述數學模型轉化為可視化的電路模型。
14、通過采用上述技術方案，待控開關電源的電路結構指開關電源內部的電路布局，包括主電路、控制電路、保護電路等部分，以及這些電路中的主要元件（如變壓器、電感、電容、mos管等）；連接設備是指與開關電源連接的負載設備的電路結構，包括負載設備的輸入端、輸出端以及內部電路中的關鍵元件；電路元件規格是指電路中各元件的具體參數，如電阻值、電容值、電感值和mos管的導通電阻等參數；可視化的電路模型用于模擬和分析開關電源和連接設備的性能和電路行為；本發明通過詳細識別和記錄電路結構和元件參數，為后續數學建模和仿真測試提供數據支持，且構建電路的數學模型，可以模擬和分析電路在不同工況條件下的行為，為優化控制策略提供參考，可視化的電路模型，方便直觀展示電路的結構和連接關系，有利于發現潛在的設計問題。
15、本技術在一較佳示例中：所述獲取所述待控開關電源的工作狀態參數，根據所述電路模型和所述工作狀態參數，生成初步控制策略，具體包括：
16、獲取待控開關電源的實時工作狀態參數，基于所述實時工作狀態參數，確定當前電源的工作模式；所述實時工作狀態參數包括輸入電壓、輸出電壓、電流和溫度；所述工作模式包括節能模式、高效模式和安全模式；
17、根據所述工作狀態參數和當前電源的工作模式，結合電路模型，計算出當前的效率水平和穩定性指標；
18、基于計算結果，生成初步控制策略。
19、通過采用上述技術方案，工作模式是指開關電源在不同工作條件下的運行模式，包括節能模式、高效模式和安全模式，其中節能模式是在保證基本功能的前提下，盡量減少能量消耗，適用于低負載或待機狀態；高效模式是在保證輸出穩定性的前提下，最大化能量轉換效率，適用于高負載或正常工作狀態；安全模式是在檢測到異常情況時，優先保證電源的安全性，防止過熱、過壓、過流等故障，適用于故障狀態或極端條件；本發明通過使用高精度的傳感器和內置的監控模塊，確保實時工作狀態參數的準確性和可靠性，通過實時的工作狀態參數和當前電源的工作模式，結合電路模型，計算出當前的效率水平和穩定性指標，以全面評估、高效電源的當前狀態，生成的初步控制策略更符合當前的工作模式和負載條件，且有利于使得開關電源在不同負載條件下都能保持最佳性能。
20、本技術在一較佳示例中：所述基于所述實際運行狀況和預設的優化算法計算優化反饋數據，確定優化控制策略，具體包括：
21、將實時采集的開關電源運行參數存儲至預先構建的數據庫中，并標記時間戳，形成歷史運行數據；
22、基于所述歷史運行數據和當前負載狀態，利用時間序列分析、預測未來指定時間段內的負載變化趨勢；
23、基于預測的未來負載變化趨勢和開關電源的性能參數，依據預設的優化算法計算在當前及未來負載條件下的最優控制參數，得到最優控制參數組；
24、根據所述最優控制參數組，結合開關電源的安全運行規范要求，確定各項控制指令的優先級和執行順序，得到優化控制策略。
25、通過采用上述技術方案，基于實時采集的開關電源運行參數和儲存，便于后續的數據分析和負載變化趨勢預測，且通過時間序列分析，可以準確預測未來負載的變化趨勢，然后綜合考慮最優控制參數組和安全運行規范要求，生成合理、安全的控制策略，確保開關電源在安全規范的性能下達到節能、高效運行的最佳性能，提高控制系統的可靠性和安全性。
26、本技術在一較佳示例中：方法還包括：
27、獲取開關電源的異常報警信息，所述異常報警信息包括過壓、欠壓、過熱；
28、基于所述異常報警信息，定位異常報警點；
29、獲取開關電源的實時能耗數據和用戶設定的目標參數；所述實時能耗數據包括輸入功率、輸出功率，所述目標參數包括期望的輸出電壓、電流；
30、根據所述目標參數和異常報警點，結合當前開關電源的工作模式，計算出達到目標所需的調節量；
31、基于所述調節量，觸發開關電源實時調整指令。
32、通過采用上述技術方案，異常報警信息包括開關電源在運行過程中檢測到的異常情況；異常報警點是指發生異常的具體位置或元器件，如某一路輸出，某個傳感器或芯片的某個io口，便于進行電路故障排除和維護工作，本發明在開關電源出現異常報警時，快速定位異常的具體位置，并根據開關電源當前的實時能耗數據和用戶預先設定的目標參數，計算達到用戶需求的目標參數的基礎上，開關電源為解除異常報警所需調整的調節量，以便于基于當前負載條件實時調整開關電源的輸出參數，從而在提高開關電源的控制精度和效率的基礎上，還能增強系統的異常維護機制和可靠性，適用于多種應用場景。
33、本技術在一較佳示例中：方法還包括：
34、獲取外部環境條件信息，所述外部環境條件信息包括電網電壓波動狀況和環境溫度變化狀況；
35、根據所述外部環境條件信息，計算對開關電源性能影響的預測值；
36、基于所述預測值，執行相應的控制策略調整，所述控制策略調整包括預熱、冷卻或調整輸入電壓范圍；
37、獲得調整的開關電源的實際效果，與預測值進行對比分析，評估控制策略的調整的有效性，得到控制策略的調整評估信息。
38、通過采用上述技術方案，外部環境條件信息是指影響開關電源性能的外部因素，電網電壓撥動情況是指電網輸入電壓的不穩定情況，環境溫度變化狀況是指開關電源周圍環境的溫度變化；本發明預測外部環境條件編號對開關電源性能的影響，以便于執行相應的控制策略調整，使得控制系統可以有效應對外部環境條件的變化，保持開關電源的穩定性和高效性；為進一步檢測和改進控制策略的不足，保持控制策略的高效性和高準確率，本發明還會比對分析實際效果與預設值的差值，評估控制策略的有效性，有利于提高用戶滿意度和控制系統的整體性能。
39、第二方面，本技術的發明目的采用如下技術方案實現：
40、一種基于開關電源的控制系統，用于執行如上所述的一種基于開關電源的控制方法，所述系統包括：
41、電路模型生成模塊，用于識別待控開關電源和連接設備的電路結構，根據預設的電路元件規格，生成所述待控開關電源的電路模型；
42、初步控制策略生成模塊，用于獲取所述待控開關電源的工作狀態參數，根據所述電路模型和所述工作狀態參數，生成初步控制策略；
43、輸出設置調整模塊，用于根據所述初步控制策略，調整開關電源的輸出設置，以適應不同的負載需求；
44、控制策略優化模塊，用于基于調整的輸出設置，檢測開關電源的實際運行狀況；基于所述實際運行狀況和預設的優化算法計算優化反饋數據，確定優化控制策略；
45、策略執行模塊，用于基于根據確定的優化控制策略，生成相應的控制指令，并發送至開關電源的自動切換模塊，對電壓輸出、電源分配進行控制。
46、本技術在一較佳示例中：所述控制策略優化模塊包括：
47、歷史數據收集子模塊，用于將實時采集的開關電源運行參數存儲至預先構建的數據庫中，并標記時間戳，形成歷史運行數據；
48、變化趨勢預測子模塊，用于基于所述歷史運行數據和當前負載狀態，利用時間序列分析、預測未來指定時間段內的負載變化趨勢；
49、最優參數計算子模塊，用于基于預測的未來負載變化趨勢和開關電源的性能參數，依據預設的優化算法計算在當前及未來負載條件下的最優控制參數，得到最優控制參數組；
50、策略優化確定子模塊，用于根據所述最優控制參數組，結合開關電源的安全運行規范要求，確定各項控制指令的優先級和執行順序，得到優化控制策略。
51、第三方面，本技術的發明目的采用如下技術方案實現：
52、一種計算機設備，包括存儲器、處理器以及存儲在所述存儲器中并可在所述處理器上運行的計算機程序，所述處理器執行所述計算機程序時實現上述一種基于開關電源的控制方法的步驟。
53、第四方面，本技術的發明目的采用如下技術方案實現：
54、一種計算機可讀存儲介質，所述計算機可讀存儲介質存儲有計算機程序，所述計算機程序被處理器執行時實現上述一種基于開關電源的控制方法的步驟。
55、綜上所述，本技術包括以下至少一種有益技術效果：
56、1.?采用實時檢測開關電源和動態調整的優化控制策略，使得開關電源能夠更好地適應各種負載條件，提高了電源控制系統的靈活性；具體地，通過分析開關電源內部連接的設備器件的電路組成和元件特性，建立高精確的電源的數學模型，以便于為后續的精確分析和控制提供數據支持，接著通過實時檢測開關電源的工作狀態，結合預先建立的電路模型，可以快速生成適應當前工作環境的初步控制策略，提高響應速度；下一步為適應不同的負載需求，通過動態調整輸出電壓、電流等參數，對開關電源的輸出設置進行調整，以使得開關電源能夠在不同連接設備和不同負載條件下保持最佳性能；然后基于實際運行狀況和預設的優化算法（可使用遺傳算法、粒子群優化算法等），確定優化控制策略，以通過持續檢測和分析電源的實際運行情況，不斷調整控制策略，最后通過控制指令和自動切換模塊，對電壓輸出、電源分配進行控制，通過集成智能控制單元，實現對電源輸出、分配的精細化控制，不僅提高了電源的整體效率，還有效延長了電源的使用壽命，本發明提供了一種更加智能、高效且安全的開關電源控制方法，適用于多種應用場景，具有較高的實用價值；
57、2.?基于實時采集的開關電源運行參數和儲存，便于后續的數據分析和負載變化趨勢預測，且通過時間序列分析，可以準確預測未來負載的變化趨勢，然后綜合考慮最優控制參數組和安全運行規范要求，生成合理、安全的控制策略，確保開關電源在安全規范的性能下達到節能、高效運行的最佳性能，提高控制系統的可靠性和安全性；
58、3.?外部環境條件信息是指影響開關電源性能的外部因素，電網電壓撥動情況是指電網輸入電壓的不穩定情況，環境溫度變化狀況是指開關電源周圍環境的溫度變化；本發明預測外部環境條件編號對開關電源性能的影響，以便于執行相應的控制策略調整，使得控制系統可以有效應對外部環境條件的變化，保持開關電源的穩定性和高效性；為進一步檢測和改進控制策略的不足，保持控制策略的高效性和高準確率，本發明還會比對分析實際效果與預設值的差值，評估控制策略的有效性，有利于提高用戶滿意度和控制系統的整體性能。