高精度磁铁电源数字化控制实验研究与控制器研制
文献类型：学位论文
| 作者 | 陈焕光 |
| 学位类别 | 博士 |
| 答辩日期 | 2009-01-09 |
| 授予单位 | 中国科学院上海应用物理研究所 |
| 授予地点 | 上海应用物理研究所 |
| 导师 | 李德明 |
| 关键词 | 上海光源 数字化电源 曼彻斯特编码 快校正电源控制器 DSP FPGA |
| 其他题名 | Digital Control Researching and Controllor Design for High-Precision Magnet Power Supply |
| 中文摘要 | 上海光源（SSRF）是我国即将建成验收的第三代同步辐射光源，目前电子束已经成功达到了3.5GeV和200mA的流强。基于数字化电源控制器的磁铁电源系统为上海光源3.5GeV的出束提供了重要保证。 SSRF 有各种规格的电源约650台，主要电源的稳定度要求达到2×10-5，其它电源的稳定度都在1×10-4以上。其中增强器电源还要求外部触发偏置正弦波形输出，电源跟踪精度达1×10-3。由此，在考虑电源指标性能、项目经费等因素的基础上，SSRF从英国购买了约500套瑞士Paul Scherrer Institute实验室授权的数字化电源控制器（简称PSI控制器），同时也在研制具有自主产权的国产数字化电源控制器，并与国内厂家合作生产，目前已有150多套国产数字化电源控制器应用到SSRF的中小功率电源上。另外，根据束流轨道快校正系统的工程需要，新研制的数字化快校正电源控制器已获成功，160套快校正电源控制器将被使用在SSRF电源上。 本文将介绍高精度电源控制器和电源控制调节的调研情况，PSI控制器特性、功能、电源控制实验研究和创新性的应用，国产数字化电源控制器研制的设计、编程、调试和测试等内容、过程和结果。论文将阐述自制的数字化电源控制器软硬件平台的选择和设计，第一版自制数字化电源控制器的系统设计、开发与应用，自制数字化快校正电源控制器（第二版）的系统设计、研制与测试，系统软、硬件调试过程问题分析。 本论文研究的主要工作和取得的成果如下： 分析掌握数字化电源控制器PSI各功能与性能，借助MATLAB对其进行仿真分析掌握其控制算法，挖掘其各项功能，并将其在上海光源上得到创新应用。 满足常规中小功率电源系统设计目标的第一版自制数字化电源控制器，采用DSP器件与技术实现了本地、远程的接口通信，及对开关电源的数字化调节控制。该控制器已经成功应用在SSRF直线加速器和增强器的中小功率电源上。 本人具体负责第二版自制数字化快校正电源控制器的系统设计和编程，目标是满足快校正电源上快速的上层曼彻斯特编解码通信及快速电源频率响应的应用。经过深入了解PSI控制器的各功能与性能，充分利用FPGA器件的性能优势，对通讯过程和快反馈过程进行了仔细优化。经过一年的时间，完成了5套实验样机的设计、测试，测试结果基本满足了快校正电源的快速通信，高精度，宽频率响应等技术指标。目前正进行工程样机的测试，测试成功后将进行大批量的生产与应用。 |
| 语种 | 中文 |
| 公开日期 | 2012-04-11 |
| 页码 | 95 |
| 源URL | [http://ir.sinap.ac.cn/handle/331007/7269]  |
| 专题 | 上海应用物理研究所_中科院上海应用物理研究所2004-2010年 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 陈焕光. 高精度磁铁电源数字化控制实验研究与控制器研制[D]. 上海应用物理研究所. 中国科学院上海应用物理研究所. 2009. |
入库方式： OAI收割
来源：上海应用物理研究所
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