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CYCHU-10回旋加速器控制系统设计与实现

作　者: 胡啸
导　师: 樊明武
学　校: 华中科技大学
专　业: 电机与电器
关键词: 回旋加速器 控制系统 有限状态机 硬件在回路
分类号: TL542
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 33次
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内容摘要


近年来回旋加速器在基础科学研究外的应用被不断开发,医学诊断、治疗正是其中的重要方面。用于正电子发射断层成像(PET)所需同位素生产的CYCHU-10回旋加速器对结束我国该类生产设备基本依赖进口的局面,加快具有自主知识产权产品的开发具有十分现实的意义。控制系统是加速器的重要组成部分,关系到系统的安全稳定运行。将有限状态机理论运用在CYCHU-10回旋加速器控制系统研究中,提出了以加速器实际运行需求为原型的层次化设计方法,并在Matlab/Simulink环境下运用Stateflow完成系统建模和仿真。在此基础上引入半实物仿真概念,探讨了在LabVIEW图形化开发系统支持下利用NI PAC完成控制器快速原型化并在PXI平台实现加速器工况模拟的硬件在回路仿真方案。最后结合项目的实际进展对控制系统的具体实现方法进行研究,主要涉及联锁保护系统、电源控制系统、水冷控制系统,此外还编写的加速器系统人机交互界面,完成整个控制系统的组态。结果表明,基于有限状态机的系统仿真能够全面反映加速器这一复杂系统中的动态逻辑关系并实现有效的控制功能设计,基于NI产品的硬件在回路仿真方法提供了可控的硬件环境以实现控制器功能的精准校验,弥补了Stateflow离线仿真的不足,能够快速修正系统设计错误,在满足实时性的同时还避免了真实控制对象接入测试可能导致的意外情况,缩短了开发周期。通过目前CYCHU-10部分子系统的实际调试情况来看,控制系统为加速器的安全稳定运行提供了保障,取得了预期的控制效果。

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中图分类: > 工业技术 > 原子能技术 > 加速器 > 循环加速器 > 回旋加速器
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