HLS数字低电平系统的设计、调试与运行

发布时间：2020-03-29 13:25

【摘要】：本论文课题承担了合肥光源高频数字低电平系统的调研与设计、性能测试、空载调试、在线带束运行等任务。课题工作主要包括以下几个方面： 制定了合肥光源数字低电平系统的总体设计框架,将模拟控制系统升级为数字低电平系统。系统由3路下变频通道和1路上变频通道构成,分别对应3路ADC和1路DAC,中频信号确定为25.5MHz,选取中频信号的4/5,即20.4MHz为ADC的采样时钟,选取中频信号的16/5,即81.6MHz为DAC的采样时钟。设计了幅相反馈环路和频率调谐环路,通过信号差值来调节高频场的幅度相位和频率。 数字低电平系统制作完成后,构建了离线测试系统,测量了数字低电平的各项性能参数。通过对Vc信号进行相位调制,测得幅相反馈环路在100Hz处的增益达到30dB,在1kHz处的反馈增益为25dB,环路带宽超过20kHz。 高频系统各设备在储存环安装结束后,进行了数字低电平的无束空载调试。通过调整高频系统中的各级衰减和放大系数,使前级功放和固态发射机均工作在线性段,幅相环路获得较高的反馈增益；环路增益和带宽控制在25dB和5kHz以下,高频系统的稳定性较好；在100-250kV腔压段,高频场的幅度稳定度为±0.1%,相位稳定度为±0.1°。 最后对系统进行了带束流运行,分别对幅相反馈环路和频率调谐环路进行调试,确定幅相环路Kp和Ki参数均为0.0001,相位偏置设置为-40°,频率调谐环路的预失谐角设置为15°。为使四次谐波腔稳定工作,将环路增益调低至15dB。最终束流流强稳定达到300mA的设计值,最高流强可达460mA,载束幅相稳定度达到±0.2%和±0.20。 此外,为保障高频系统的安全运行,对数字低电平系统、固态发射机电源模块的电压、电流、温度和功放模块温度等参数,以及高频腔调谐系统进行实时监测,建立了连锁保护机制,在设备发生故障时,自动切断数字低电平环路。
【学位授予单位】：中国科学技术大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TL594

【参考文献】

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本文编号：2606031