高能同步辐射光源高精度直流稳流电源样机研制

即将建造的高能同步辐射光源对四极磁铁电源的性能提出了很高的要求。为了掌握此类型磁铁电源的关键技术并解决其技术难点，在验证装置中研制了高精度直流稳流电源样机。样机采用模块化设计，利用数字、模拟调节器相结合的控制方式，实现对输出电流的高精度控制。为了实现电流稳定度的设计指标，样机采用自主研发的高精度数字控制器和DCCT，对闭环控制中的关键器件进行了恒温控制。实验结果表明，样机的电流稳定度达到了10 ppm，电压纹波低于设计指标5 mV。样机的其他性能指标也均达到了物理设计的要求，并最终通过验收测试。     

套管式直流蒸汽发生器负荷跟动态特性分析

新型核动力装置采用紧凑型的套管式直流蒸汽发生器,根据传热特点,对其热工特性进行了分析。采用主冷却剂平均温度不变和二回路侧蒸汽压力不变的双恒定运行方案及经典PID控制器和负荷跟随运行模式,结合SCDAP/RELAP5/MOD3.4程序,研究了套管式直流蒸汽发生器的动态特性,分析了降负荷时套管式直流蒸汽发生器的动态响应过程。结果表明,通过优化PID控制器参数,对给水流量进行精确控制,可满足蒸汽压力恒定的控制策略,实现双恒定运行方案,使一、二回路的运行达到较好的协调;套管式直流蒸汽发生器升降功率速度快,蒸汽压力稳定,且动态响应时间短。     

加速器直流电源纹波抑制研究

为降低加速器直流励磁电源的输出电流纹波，研究了一种抑制电源输出电流纹波的直流有源滤波器(DAF)。采用检测负载电压的方式，解决了电流纹波幅值小难以检测的问题。通过控制DAF吸收或注入谐波电流来降低电压纹波，进而达到降低电流纹波的目的。设计的buck/boost电路作为有源滤波器的主电路，能维持储能电容电压的稳定，省去了整流电路。对设计方案进行了仿真并搭建了实验样机进行验证，实验结果表明，设计的DAF对低频纹波有一定的抑制效果。     

高能同步辐射光源高精度直流稳流电源样机研制

即将建造的高能同步辐射光源对四极磁铁电源的性能提出了很高的要求。为了掌握此类型磁铁电源的关键技术并解决其技术难点,在验证装置中研制了高精度直流稳流电源样机。样机采用模块化设计,利用数字、模拟调节器相结合的控制方式,实现对输出电流的高精度控制。为了实现电流稳定度的设计指标,样机采用自主研发的高精度数字控制器和DCCT,对闭环控制中的关键器件进行了恒温控制。实验结果表明,样机的电流稳定度达到了10 ppm,电压纹波低于设计指标5 mV。样机的其他性能指标也均达到了物理设计的要求,并最终通过验收测试。     

直流X射线模拟电缆X射线响应的可行性

本文对电缆X射线辐照响应的机理和模拟方法进行了研究,分析了电缆直流和脉冲X射线辐照响应的异同。建立了带状电缆X射线辐照响应一维计算模型,该模型包含电缆屏蔽层和介质层间隙、介质层瞬态辐射感应电导率等计算模型,模拟了带状电缆直流和脉冲X射线辐照电流响应。模拟结果表明,在X射线注量相同的条件下,电缆直流和方波脉冲X射线响应具有类似的波形特征及相同的间隙电压。因此,在该计算模型描述的电缆X射线辐照响应机制下,可利用直流X射线开展相应的脉冲X射线辐照响应机制模拟。     

直流蒸汽发生器滑模模糊控制

直流蒸汽发生器对控制的要求较高.滑模控制的鲁棒性使系统对不同的负荷变化、不同的外界干扰不敏感,模糊控制简化了控制器的设计,减弱由滑模变结构引起的抖振现象,能实现更好的控制效果.本文主要阐述了一种不用系统模型的滑模模糊控制器对直流蒸汽发生器进行控制的设计方法,仿真结果表明该控制器的控制效果较理想.     

多功能可视化核仪器电源监控系统

采用高精度、低噪声DC-DC开关电源模块组和宽量程正负高压模块组,实现通用核仪器多路电源的获取。利用STM32F767IGT6主控制器、STM32F407VET6从控制器和高清电容触摸屏,实现对多路电源的电压采集和电压监控。通过对DC-DC模块组的测试分析,其参考纹波和开关频率均满足通用核仪器的开发需求,结合对高压模块电压曲线的在线监控,验证了监控系统的可靠性和高压模块的精准性。通过对各个模块的集成化设计,使系统具有小型化、便携性和通用性强等优点,可广泛使用于核仪器的开发过程中,缩短开发周期,提高研发效率。     

手持式X荧光仪电源系统的设计

手持式X荧光仪所获取谱线的能量分辨率除了决定于荧光脉冲信号处理电路、数字成形滤波算法等,更重要的取决于整套仪器电源系统的合理设计。论文提出一种采用罗耶谐振升压方式给SI-PIN半导体探测器提供+170 V偏置电压的高压电源供电设计方案,避免传统采用PWM波控制变压器升压方式纹波大、效率低的缺陷;同时系统采用电制冷片的温度反馈信号控制供电电源MOS管的导通程度,从而实现对电制冷片温度的控制。实际测试显示该供电方案的高压输出纹波低于10 mV,功耗比传统设计方案低了9.1%,系统同时具有功耗低、纹波小、稳定好等特点,满足手持式X荧光仪野外工作的需要。     

套管式直流蒸汽发生器负荷跟随动态特性分析

新型核动力装置采用紧凑型的套管式直流蒸汽发生器,根据传热特点,对其热工特性进行了分析。采用主冷却剂平均温度不变和二回路侧蒸汽压力不变的双恒定运行方案及经典PID控制器和负荷跟随运行模式,结合SCDAP/RELAP5/MOD3.4程序,研究了套管式直流蒸汽发生器的动态特性,分析了降负荷时套管式直流蒸汽发生器的动态响应过程。结果表明,通过优化PID控制器参数,对给水流量进行精确控制,可满足蒸汽压力恒定的控制策略,实现双恒定运行方案,使一、二回路的运行达到较好的协调;套管式直流蒸汽发生器升降功率速度快,蒸汽压力稳定,且动态响应时间短。     

HIRFL-CSR离子泵电源控制系统设计

介绍了基于MSP430F149混合数字信号处理器和MAX5495数字电位器的HIRFL-CSR离子泵电源控制系统。MSP430F149处理器具有超低功耗、多外设、高性能等优点。MAX5495是一个具有10位双通道线性变化的数字电位器,它在MSP430控制下输出模拟电压,对电源进行给定。通过MSP430内的12位ADC模块实现了对电源电压和电流的实时回读监测。同时,控制器可实现电源启停控制以及运行状态监控。系统的客户端软件使用Microsoft Visual C++6.0设计。该电源控制系统具有结构简单、响应速度快、精度高、稳定性好等优点,已成功实现了对近30台离子泵电源的远程测控。     

基于FPGA状态空间方程解算器的HIRFL-CSR电源控制器设计

兰州重离子加速器冷却储存环(HIRFL-CSR)磁铁电源控制系统迫切需要提高性能,为实现基于现代控制理论的复杂控制算法,设计了ARM+FPGA结构的数字电源控制器。在FPGA中,设计了全新的硬件状态空间方程解算器,对电源进行实时、高速的状态反馈控制。结果证明,控制器可很好地实现最优观测状态反馈闭环控制,且其动态响应速度、稳态精度、抗干扰性及鲁棒性均有很大的提高。     

2 Hz增强器电源的设计与研制

高能同步辐射光源(HEPS)的增强器电源为动态电源,输出电流是2 Hz的偏置正弦波。电源的前级设计采用了Boost电路结构,通过双闭环算法平稳了输入电感的电流,减少了因为动态电流输出导致的电网波动。输出采用两象限(2Q)变换器设计,通过移相倍频的方式产生PWM(脉冲宽度调制)波形,提高了电源输出频率。电源控制采用自主研发的基于FPGA的数字电源控制器,并通过上位机LabVIEW界面修改控制参数,实现了电源输出波形的下载与输出电流采样的存储。实验结果表明,2 Hz动态电源的输出性能达到并优于0.1%跟踪误差的设计指标,验证了电源设计的可行性和算法的准确性。     

核电子学与核仪器中多步ADC的测试和校准

针对核电子学与核仪器中的多步模拟-数字变换器的测试和校准进行了研究。提出了基于工艺变化监测的校准思想和对于每一级的主要静态误差源即系统判决级偏移误差、级增益误差和内部参考电压误差的双残差信号处理方案。针对多级电路的校准提出了一种基于最速下降法的校准算法,通过比较估计输出和期望响应实现估计误差的创建。并针对基于模具级工艺监测器和温度传感器的工艺变化监测提出了两种估计算法,从而实现整个多步ADC的全量程测试和校准。     

2 Hz增强器电源的设计与研制

高能同步辐射光源（HEPS）的增强器电源为动态电源，输出电流是2 Hz的偏置正弦波。电源的前级设计采用了Boost电路结构，通过双闭环算法平稳了输入电感的电流，减少了因为动态电流输出导致的电网波动。输出采用两象限（2Q）变换器设计，通过移相倍频的方式产生PWM（脉冲宽度调制）波形，提高了电源输出频率。电源控制采用自主研发的基于FPGA的数字电源控制器，并通过上位机LabVIEW界面修改控制参数，实现了电源输出波形的下载与输出电流采样的存储。实验结果表明，2 Hz动态电源的输出性能达到并优于0.1%跟踪误差的设计指标，验证了电源设计的可行性和算法的准确性。     

核探测器智能直流高压电源的研制

本文阐述了一种用于核探测器的新型直流高压电源的原理及性能特点，直流高压发生电路由８０３１单片机控制，具有智能化特点，可通过键盘无按时间编程输出电压；实际输出电压由ＬＥＤ数码显示，系统在单片机监视下跟踪调整，在允许电流范围内，实现输出电压不随负载变化。     

直流蒸汽发生器控制系统研究

在所建立的直流蒸汽发生器动态数学模型基础上,研究和分析了直流蒸汽发生器在各种扰动下尤其在负荷变化下的响应,得到了在这些扰动下直流蒸汽发生器压力和各段长度的变化规律。在此基础上研究了串级控制系统和基于神经网络的自学习模糊控制系统,并进行了控制系统仿真研究,结果显示两种控制系统都具有较好的控制能力。研究结果对实际直流蒸汽发生器的控制系统设计具有一定的指导意义。     

直流蒸汽发生器的广义预测自校正控制仿真研究

为了进一步提高直流蒸汽发生器的动态控制性能,在阐述了直流蒸汽发生器的数学模型的基础上,提出将广义预测自校正控制算法应用于直流蒸汽发生器主要参数的控制中,包括控制结构和控制器设计.仿真结果显示当蒸汽发生器经历较大的变工况负荷扰动时,广义预测自校正控制律比经典PID控制律下的蒸汽发生器主要参数变化响应要快10 s左右,而经典PID控制律下的主要参数值要比广义预测自校正控制律产生较大的超调.表明所采用的广义预测自校正控制算法能够较好的控制直流蒸汽发生器主要参数的输出,可以获得较好的控制效果.     

^60Co集装箱检测系统直流模式下图像模糊问题的研究

对＾６０Ｃｏ集装箱检测系统直流工作模式和时间响应特性对系统输出的影响机制进行了理论分析，从理论上推导了＾６０Ｃｏ集装箱检测系统的冲击响应，并利用理论推导结果对集装箱图像进行了反卷积处理，该处理对改善图像质量有明显的效果。     

上海光源红外光束线主动反馈控制器的设计

主动反馈控制器用来抑制外来机械振动对上海光源红外光束线稳定性的影响。介绍了控制器的设计背景、光路布局和工作原理,讨论了控制器中关键部件的探测器和执行器的选择方法,并给出了控制器的校正补偿电路图及最终的测试结果。校正补偿电路的设计是对被控制对象的测试和数学模型采用频率特性法而实现的,对时域阶跃响应、光源的模拟抖动测试及其相应的幅度频谱等进行了测试,结果表明该控制器的设计能够显著地抑制红外光束的光斑位置抖动,最大工作带宽250 Hz,最大稳态误差5μm。     

精密低噪声前置放大电路的设计

介绍了一种中、低频低噪声前置放大电路的设计方案。理论分析影响低噪声前置放大电路的因素;采用抑制噪声和直流漂移电路减小噪声干扰;并对设计电路进行测试和分析。测试表明其等效输入噪声失真率≤0.04%(输出9.5 rms时);在1~100 kHz范围内,频率稳定度≤0.01%。