托卡马克装置等离子体控制系统实时技术研究
发布时间：2021-10-29 20:52
托卡马克装置中,等离子体控制是一项重要的基础性工作,作用是快速精准地对等离子体的各项参数进行实时控制,并且涉及到多种控制算法以及多个系统之间的协调运作,是托卡马克装置运行和深入的物理实验的前提和基础。现代托卡马克装置中,等离子体控制系统通常是一个由多个子系统通过各种网络连接起来构成的复杂实时控制系统。实时控制技术是等离子体控制系统的关键技术,是数据采集、实时反馈计算、联锁保护、实时数据传输等功能的重要基础。本文根据等离子体控制系统实时控制软件开发的需求,设计并开发了一个灵活的跨平台、多线程、模块化的实时软件框架（JRTF）。该软件框架使用C/C++开发,可以运行于Linux、Windows、QNX操作系统,并且将各个功能模块封装成类,实现了多线程、线程调度、线程间通信、高精度定时器、日志、网络通信、数据库等功能。该软件框架在操作系统和控制算法之间建立了一个明显的边界,开发人员只需重点关注控制算法,其他所有的任务都可以通过框架内提供的对象来实现。使用软件框架可以提高软件开发效率,使软件具有更好的维护性和扩展性。并且该框架集成了 EPICS的核心功能,可以兼容其他基于EPICS的控制系统。...
【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】：205 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图１．１?Ｊ－ＴＥＸＴ托卡马克外形??
?１?ｌ?ｍｍｍｍ??图１．２左图：ＪＥＴ极向场线圈相对真空室的位置，右图：ＪＥＴ等离子体反馈系统??ＲＴ?Ｌｏｇｇｅｒ?＿■?■?ｆｐｊｊｊｊ＂????????ｒａｊ?Ｈ??ＨＴＴＰ??Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ??１?ｕｉ?！???ｒ—??，?丸５?｜??１?＿?ｒ—，?３??Ｓｔａｔｅ?■［—?＃?—￣?ＩＺ?ｔ??Ｍａｃｈｉｎｅ?＜ｅ??—??ＴＴＩ——ｍ（响?｜??Ｍｅｓｓａｇｅ??Ｍ??Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ?——??、…十ｉ■—』?＿??＾?七??Ｅｘｔｅｒｒ?ａｌ?ｉｎｔｅｒｆａｃｅｓ?ＧＡＭｓ－?—??Ｒｅａｌｔｉｍｅ?Ｔｈｒｅａｄ?ｐ??ＭＡＲＴｅ??图１．３?ＭＡＲＴｅ中的实时线程??在实时控制方面，ＪＥＴ?开发了?Ｍｕｌｔｉｔｈｒｅａｄｅｄ?Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ?Ｒｅａｌ－Ｔｉｍｅ?ｅｘｅｃｕｔｏｒ??（ＭＡＲＴｅ）?［１８］［１９］［２Ｇ］。ＭＡＲＴｅ是由Ｃ＋＋编写的基于名为ＢａｓｅＬｉｂ２的多平台实时库的??６??
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【参考文献】：
期刊论文
[1]反射内存网络在托卡马克装置快控制器中的应用[J]. 翁楚桥,张明,刘睿,郑玮,庄革. 原子能科学技术. 2014(03)
[2]J-TEXT偏滤器电源控制系统的设计与实现[J]. 谢弦,张明,何泱,张璟,郑玮,潘垣,于克训. 核聚变与等离子体物理. 2014(01)
[3]HL-2M装置实时等离子体平衡重建算法[J]. 毛瑞,李佳鲜,马瑞,张锦华. 核聚变与等离子体物理. 2013(03)
[4]基于反射内存的核聚变放电控制研究[J]. 宋啸,夏凡,宋显明,张国辉,潘宇东,潘莉. 计算机测量与控制. 2011(10)
[5]反射内存网络在实时测控系统中的应用[J]. 冯炳灿,孔德仁,商飞. 计算机测量与控制. 2011(01)
[6]Reconstruction of the TEXT-U Tokamak in China[J]. 庄革,丁永华,张明,于克训,张晓卿,王之江,胡希伟,潘垣. Plasma Science and Technology. 2009(04)
[7]J-TEXT装置中央控制系统的设计与实现[J]. 杨州军,庄革,胡希伟,张明,邱胜顺,黄礼华. 核聚变与等离子体物理. 2009(02)
[8]反射内存网在EAST极向场电源控制系统中的实现[J]. 郑锐,傅鹏,何诗英. 化工自动化及仪表. 2009(03)
[9]The Power Supply System for the J-TEXT Poloidal Field[J]. 张明,庄革,于克训,邱胜顺,潘垣. Plasma Science and Technology. 2009(01)
[10]J-TEXT装置纵场电源系统及其调试[J]. 张明,庄革,于克训,邱胜顺,阳成. 核聚变与等离子体物理. 2008(03)
博士论文
[1]基于开源软件的C++关键语言特性实证研究[D]. 吴迪.南京大学 2016
[2]J-TEXT托卡马克水平位移控制的建模与优化[D]. 余文曌.华中科技大学 2015
[3]托卡马克装置控制系统设计与技术研究[D]. 郑玮.华中科技大学 2014
[4]托卡马克脉冲磁体电源系统设计与运行特性研究[D]. 何泱.华中科技大学 2014
[5]J-TEXT托卡马克极向场控制策略及等离子体放电运行控制的研究和实现[D]. 邱胜顺.华中科技大学 2011
[6]J-TEXT托卡马克装置脉冲电源系统的实现及运行分析[D]. 张明.华中科技大学 2008
硕士论文
[1]基于光纤反射内存网的实时数据传输研究[D]. 李锋.中国科学院研究生院（光电技术研究所） 2014
[2]跨平台开源软件基础框架的应用研究[D]. 钟继坤.电子科技大学 2009
本文编号：3465376
【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】：205 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图１．１?Ｊ－ＴＥＸＴ托卡马克外形??
?１?ｌ?ｍｍｍｍ??图１．２左图：ＪＥＴ极向场线圈相对真空室的位置，右图：ＪＥＴ等离子体反馈系统??ＲＴ?Ｌｏｇｇｅｒ?＿■?■?ｆｐｊｊｊｊ＂????????ｒａｊ?Ｈ??ＨＴＴＰ??Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ??１?ｕｉ?！???ｒ—??，?丸５?｜??１?＿?ｒ—，?３??Ｓｔａｔｅ?■［—?＃?—￣?ＩＺ?ｔ??Ｍａｃｈｉｎｅ?＜ｅ??—??ＴＴＩ——ｍ（响?｜??Ｍｅｓｓａｇｅ??Ｍ??Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ?——??、…十ｉ■—』?＿??＾?七??Ｅｘｔｅｒｒ?ａｌ?ｉｎｔｅｒｆａｃｅｓ?ＧＡＭｓ－?—??Ｒｅａｌｔｉｍｅ?Ｔｈｒｅａｄ?ｐ??ＭＡＲＴｅ??图１．３?ＭＡＲＴｅ中的实时线程??在实时控制方面，ＪＥＴ?开发了?Ｍｕｌｔｉｔｈｒｅａｄｅｄ?Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ?Ｒｅａｌ－Ｔｉｍｅ?ｅｘｅｃｕｔｏｒ??（ＭＡＲＴｅ）?［１８］［１９］［２Ｇ］。ＭＡＲＴｅ是由Ｃ＋＋编写的基于名为ＢａｓｅＬｉｂ２的多平台实时库的??６??
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【参考文献】：
期刊论文
[1]反射内存网络在托卡马克装置快控制器中的应用[J]. 翁楚桥,张明,刘睿,郑玮,庄革. 原子能科学技术. 2014(03)
[2]J-TEXT偏滤器电源控制系统的设计与实现[J]. 谢弦,张明,何泱,张璟,郑玮,潘垣,于克训. 核聚变与等离子体物理. 2014(01)
[3]HL-2M装置实时等离子体平衡重建算法[J]. 毛瑞,李佳鲜,马瑞,张锦华. 核聚变与等离子体物理. 2013(03)
[4]基于反射内存的核聚变放电控制研究[J]. 宋啸,夏凡,宋显明,张国辉,潘宇东,潘莉. 计算机测量与控制. 2011(10)
[5]反射内存网络在实时测控系统中的应用[J]. 冯炳灿,孔德仁,商飞. 计算机测量与控制. 2011(01)
[6]Reconstruction of the TEXT-U Tokamak in China[J]. 庄革,丁永华,张明,于克训,张晓卿,王之江,胡希伟,潘垣. Plasma Science and Technology. 2009(04)
[7]J-TEXT装置中央控制系统的设计与实现[J]. 杨州军,庄革,胡希伟,张明,邱胜顺,黄礼华. 核聚变与等离子体物理. 2009(02)
[8]反射内存网在EAST极向场电源控制系统中的实现[J]. 郑锐,傅鹏,何诗英. 化工自动化及仪表. 2009(03)
[9]The Power Supply System for the J-TEXT Poloidal Field[J]. 张明,庄革,于克训,邱胜顺,潘垣. Plasma Science and Technology. 2009(01)
[10]J-TEXT装置纵场电源系统及其调试[J]. 张明,庄革,于克训,邱胜顺,阳成. 核聚变与等离子体物理. 2008(03)
博士论文
[1]基于开源软件的C++关键语言特性实证研究[D]. 吴迪.南京大学 2016
[2]J-TEXT托卡马克水平位移控制的建模与优化[D]. 余文曌.华中科技大学 2015
[3]托卡马克装置控制系统设计与技术研究[D]. 郑玮.华中科技大学 2014
[4]托卡马克脉冲磁体电源系统设计与运行特性研究[D]. 何泱.华中科技大学 2014
[5]J-TEXT托卡马克极向场控制策略及等离子体放电运行控制的研究和实现[D]. 邱胜顺.华中科技大学 2011
[6]J-TEXT托卡马克装置脉冲电源系统的实现及运行分析[D]. 张明.华中科技大学 2008
硕士论文
[1]基于光纤反射内存网的实时数据传输研究[D]. 李锋.中国科学院研究生院（光电技术研究所） 2014
[2]跨平台开源软件基础框架的应用研究[D]. 钟继坤.电子科技大学 2009
本文编号：3465376
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