基于LabVIEW的托卡马克实时控制系统设计
发布时间：2021-01-26 10:29
在托卡马克实验中,为了更好的实现对等离子体的控制以及完成物理研究,需要用到很多实时采集、实时处理、实时控制系统。在实时数据采集和处理方面,FPGA可以同时保证大数据量的高速传输和稳定性能,在目前的托卡马克实验中也有较多的应用。对于FPGA实时控制系统开发,传统上采用C语言配合Verilog语言加以实现。而LabVIEW语言可以同时对上位机及FPGA进行编程,也可充分兼容NI FlexRIO组件,进而简化开发过程。所以LabVIEW为FPGA开发提供了更大的便利,且有越来越多的实时系统设计选择了LabVIEW开发方式。本文首先基于LabVIEW开发了新的J-TEXT托卡马克触发系统。新触发系统较旧有系统提供了更直观的用户界面,并改进了旧系统时钟丢失进而导致触发不同步的问题。然后利用NI P2P技术实现了多通道密度实时计算的偏振仪密度反馈控制系统与实时剖面反演系统。P2P技术可实现数据在FPGA之间的传输,节约了通道资源的同时保证了数据传输的实时性。并对P2P延时的性能做了大量的测试,验证了其可行性。同时在多通道密度实时计算的基础上实现了密度剖面的实时计算,为将来密度剖面的利用打下了很好的...
【文章来源】：华中科技大学湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：70 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
J-TEXT托卡马克装置现状图
华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文。FPGA 设计上采用 Verilog 语言进行编写，也十分的复杂，难以设计新的触发系统来解决这些问题。触发系统的硬件设计了满足触发系统的实时性需求，现场可编程门阵列（FPGA）是一PGA 是一种用户可编程的集成电路，用户可以通过软件自由的配现所需的功能，而且又不需要驱动程序甚至是操作系统的支持即进行，所以就不会涉及到处理器上资源的竞争问题，处理能力上37]。同时，FPGA 上各个任务之间均可以并行独立的运行，也就具理能力。
华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文系统还需要实现本地配置文件的导入与导出、手动调试、导入数据库中配置文件以及对中控系统状态的获得等等功能，这些在界面上均有体现。新触发系统的用户界面如图 2-6。
【参考文献】：
期刊论文
[1]Fast Data Processing of a Polarimeter-Interferometer System on J-TEXT[J]. 刘煜锴,高丽,刘海庆,杨曜,高翔,J-TEXT Team. Plasma Science and Technology. 2016(12)
[2]The Construction of Plasma Density Feedback Control System on J-TEXT Tokamak[J]. 柯新,陈志鹏,巴为刚,舒双宝,高丽,张明,庄革. Plasma Science and Technology. 2016(02)
[3]托卡马克研究的现状及发展[J]. 李建刚. 物理. 2016(02)
[4]MDSplus实时数据采集系统[J]. 黄文君,王华忠,杨飞,李实,肖炳甲. 测控技术. 2014(02)
[5]用LabVIEW FPGA模块实现不同时钟域的数据连续传输[J]. 崔佩佩,何强,韩壮志,尚朝轩. 现代电子技术. 2011(17)
[6]国际热核实验反应堆计划及其对中国核能发展战略的影响[J]. 潘垣,庄革,张明,王之江,丁永华,于克训. 物理. 2010(06)
[7]可控核聚变与国际热核实验堆（ITER）计划[J]. 冯开明. 中国核电. 2009(03)
[8]低通滤波PID控制算法在PCS中的应用[J]. 张卡,肖炳甲,王华忠,舒双宝. 计算机工程. 2007(22)
[9]FPGA和ASIC设计特点及应用探讨[J]. 孟李林. 半导体技术. 2006(07)
[10]Wall Recycling in Long Duration Discharges on the HT-7 Tokamak[J]. 黄娟,万宝年,吴振伟,周倩. Plasma Science & Technology. 2005(04)
本文编号：3000951
【文章来源】：华中科技大学湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：70 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
J-TEXT托卡马克装置现状图
华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文。FPGA 设计上采用 Verilog 语言进行编写，也十分的复杂，难以设计新的触发系统来解决这些问题。触发系统的硬件设计了满足触发系统的实时性需求，现场可编程门阵列（FPGA）是一PGA 是一种用户可编程的集成电路，用户可以通过软件自由的配现所需的功能，而且又不需要驱动程序甚至是操作系统的支持即进行，所以就不会涉及到处理器上资源的竞争问题，处理能力上37]。同时，FPGA 上各个任务之间均可以并行独立的运行，也就具理能力。
华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文系统还需要实现本地配置文件的导入与导出、手动调试、导入数据库中配置文件以及对中控系统状态的获得等等功能，这些在界面上均有体现。新触发系统的用户界面如图 2-6。
【参考文献】：
期刊论文
[1]Fast Data Processing of a Polarimeter-Interferometer System on J-TEXT[J]. 刘煜锴,高丽,刘海庆,杨曜,高翔,J-TEXT Team. Plasma Science and Technology. 2016(12)
[2]The Construction of Plasma Density Feedback Control System on J-TEXT Tokamak[J]. 柯新,陈志鹏,巴为刚,舒双宝,高丽,张明,庄革. Plasma Science and Technology. 2016(02)
[3]托卡马克研究的现状及发展[J]. 李建刚. 物理. 2016(02)
[4]MDSplus实时数据采集系统[J]. 黄文君,王华忠,杨飞,李实,肖炳甲. 测控技术. 2014(02)
[5]用LabVIEW FPGA模块实现不同时钟域的数据连续传输[J]. 崔佩佩,何强,韩壮志,尚朝轩. 现代电子技术. 2011(17)
[6]国际热核实验反应堆计划及其对中国核能发展战略的影响[J]. 潘垣,庄革,张明,王之江,丁永华,于克训. 物理. 2010(06)
[7]可控核聚变与国际热核实验堆（ITER）计划[J]. 冯开明. 中国核电. 2009(03)
[8]低通滤波PID控制算法在PCS中的应用[J]. 张卡,肖炳甲,王华忠,舒双宝. 计算机工程. 2007(22)
[9]FPGA和ASIC设计特点及应用探讨[J]. 孟李林. 半导体技术. 2006(07)
[10]Wall Recycling in Long Duration Discharges on the HT-7 Tokamak[J]. 黄娟,万宝年,吴振伟,周倩. Plasma Science & Technology. 2005(04)
本文编号：3000951
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