基于EPICS的 EAST极向场电源监控设计与实现

监控系统是EAST (Experimental Advanced Super—conducting Tokamak)极向场电源控制系统重要的子系统,实现对设备的实时监视与远程控制。电源监控系统运行于Linux操作系统,基于EPCIS(Experimental Physics and Industrial Control System)进行设计。创建EPICS数据库,编写IOC(Input/Output Controller)程序,使用CSS(Control System Studio)设计OPI(OPeration Interface)人机界面。实现对现场所有设备的实时监视,并对开关进行远程控制,使用alarm插件实现故障检测,使用archive插件实现数据存储并可查看历史数据。     

极向场电源操作系统实时性能测试

极向场电源控制对操作系统实时性要求不断提高,有必要对其操作系统进行实时性能测试;极向场电源控制使用的是QNXRTOS,采用软件编程和硬件辅助协同的方法进行测试,给出了线程切换时间和中断延迟时间的具体测试流程并对测试结果进行分析;测试结果表明QNX RTOS满足极向场电源控制系统实时性要求;并且该测试方法具有一般性,可以用来对QNX系统其他实时性能进行测试.     

EAST托卡马克极向场系统控制器参数整定

针对EAST全超导托卡马克极向场系统中极向场线圈耦合性很强,传统的方法建立的极向场系统模型非常复杂;提出了利用根轨迹法分析系统,对每个线圈单独建模,调节控制器参数使线圈对感应参数的鲁棒性足够强,实现鲁棒解耦;托卡马克放电试验结果表明,此方法整定的控制器参数,线圈电流的控制波形可以很好地跟踪预设波形,控制精度高。     

Qnet协议在EAST极向场电源操作监控系统中的应用

本文通过对Qnet网络通信协议的分析,利用该协议可以将基于QNXNeutrino的消息传递机制透明地扩展至整个网络的特点,采用了伪终端技术,on命令等方法,解决了操作监控系统中如何启动远程进程以及如何查看远程节点的日志文件等关键问题。给用户提供了一个友好、高效的操作监控平台。     

HT-7U极向场电源实时分布式控制系统设计

论文介绍了HT-7U极向场电源实时分布式控制系统的设计。通过诸多方案的对比和筛选,论述了分布式实时操作系统QNX作为系统软件开发平台的优越性,提出了多层子网的系统结构。     

VxWorks实时操作系统在HT-7极向场控制系统中的应用

文章捕述了将实时操作系统XxWorks应用到核聚变领域，利用VxWorks优异的实时性和多任务调度实现了对等离子体放电的实时控制，并且给出了在VxWorks下进行实时控制软件开发的过程。     

模糊PID算法在极向场电源控制系统中的仿真

在托卡马克装置中,极向场电源系统的负载线圈由于受等离子体电流的影响,其参数具有时变、非线性、不确定等因素,常规PID控制虽然原理简单,容易实现,但难以实现对其进行较高精度的控制。该文将智能控制和PID控制结合起来,研究了一种模糊自适应PID控制算法,利用这种控制算法在线推理PID控制器的三个参数kp,ki,kd,来实现对这种时变非线性系统的实时反馈控制,并采用MATLAB语言编程仿真,仿真结果显示,此算法灵敏度高,有较好的稳定性和鲁棒性,用于极向场电源的控制系统中,将可以达到较好的控制效果。     

EAST上极向场线圈位置测量方法的研究与设计

文中对EAST（全超导托卡马克装置）上极向场线圈位置测量方法进行了研究与设计。以电磁学为理论基础．反复采用了划分网格和线性最小二乘方法．编写了计算机程序对极向场线圈进行模拟磁测量,并用放置磁探针的方法进行实际磁测量,最后综合模拟值和实际测量值拟合出线圈偏移后的位置。计算机仿真结果证明了该方法的正确性,并具有很高的指导和实际意义。     

基于QNX的高可用性工具的研究与实现

在实时操作系统QNX6.20下，设计了毫秒级、快速响应的高可用性工具（HAT）。它采用被动侦听和主动轮询两种模式，实时监控系统服务和用户进程，确保每个线程都能正确、可靠地工作。HAT应用于核聚变装置极向场电源控制系统中，取得了良好的效果。     

HT—7U超导托卡马克极向场电源系统多变量解耦控制分析

针对HT－7U极向场电源系统负载线圈彼此耦合理,电源调试比较困难的情况,提出了一种新型的电流解耦控制算法,使各线圈达到预期的电流波形。运用MatLab语言的计算机仿真,证明了该算法的可行性与优越性。     

高性能的交直流程控综合电源的设计与实现

文章介绍了交直流程控电源的工作原理，分析了电源的关键技术及解决的方法，阐述了特点，最后，给出了基本评价。     

用电控制器中用电量数据存储方法

本文提出了存储用电量的双存储单元法、单存储单元法和循环法，并研究了各种方法可记录的最大用电量。实验证明，以８０８１为ＣＰＵ、９３Ｃ４６为数据存储器的用电控制器采用循环法存储用电数据，可保证记录最大用电量的要求。     

基于单片机和CPLD的专用直流电源控制器

利用DH1715型稳压电源的外控电压遥控功能,对其进行改造.提出一种基于单片机和CPLD技术的电源控制器设计方案,将普通电源改造成具有模拟热电池上电、检测输出的电压和电流、设置各路输出电压偏置等功能的专用直流稳压电源.该方案正实施于某型产品测试台开发项目.     

便携式飞机供电参数测试系统的设计与实现

针对飞机供电系统设备需要进行在线快速测试的需求,提出了利用Odyssey XE测试机研发便携式飞机供电参数测试系统的设计方案;根据测试标准对飞机供电参数测试要求,对测试系统从硬件结构和软件模块两方面进行了分析;设计采用高速数据采集卡OD-200实现数据的采集,并设计了数据采集和数据处理软件,完成了在LabVIEW开发环境下测试系统软件的设计与实现;通过对某飞机电源系统进行测试,测试结果表明该系统测试精确度高,性能稳定可靠,操作简单,达到了设计要求。     

Nonlinear MPC Controller Design for AIR Supply of PEM Fuel Cell Based Power Systems

The air supply system, which provides the oxygen for the fuel cell stack, is one of the most important subsystems of the proton exchange membrane fuel cell (PEMFC). In order to improve the performance of the air supply, a small rechargeable lithium‐ion battery is utilized to start up the PEMFC system and provide buffer power supply for the load demand. With energy consumption of the compressor considered, a power coordinating algorithm utilizing a virtual potential field approach is presented to manage the power demand for the PEMFC and the battery while maintaining the battery's state of charge. A nonlinear observer is designed to estimate the unmeasurable states of the air supply system and its convergence is proven. A nonlinear MPC method is proposed to control the air flow and ensure the adequate oxygen supply. Simulation results are provided to validate the performance of the power management algorithm and the air supply control method. Compared with the results of the MPC algorithm and the nonlinear MPC method for the PEMFC system without an auxiliary battery, the method designed here has better performance.     

EAST电源数据采集控制系统的设计与实现

随着EAST装置不断升级,现有的电源数据采集及其控制系统已不能满足等离子体长时间放电要求,需设计新型EAST电源数据采集控制系统.该控制系统采用LAMP架构,对采集参数管理加入多种安全验证,实现了数据采集系统的远程启动、实时监测、异常检测、故障恢复和日志管理,解决了原有系统移植性差和安全性弱等问题;此外通过对实验数据进行有效性分析,并对有效实验数据的关键参数进行统计,实现了基于数据内容的检索.实验结果表明,该系统能够稳定运行,可有效降低人为故障,缩短异常处理时间,具备良好的扩展性和移植性,对EAST其他子装置的数据采集及其控制系统的升级有很好的参考价值.