中性束注入器自適應實驗運行控制配置方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種中性束注入器自適應實驗運行控制配置方法，包括脈沖信號配置、時序脈寬配置、幅值波形配置方法，通過設計一組時序控制參數(shù)生成算法，根據(jù)實驗需求進行自適應配置，滿足了NBI系統(tǒng)實驗運行關(guān)鍵參數(shù)修改需求，操作簡單、可靠和高效。該發(fā)明所實現(xiàn)的技術(shù)可以廣泛應用于現(xiàn)場實時控制、計算機控制、工業(yè)自動化等領域。
【專利說明】中性束注入器自適應實驗運行控制配置方法

【技術(shù)領域】
[0001]本發(fā)明涉及中性束注入器實驗【技術(shù)領域】，尤其涉及一種中性束注入器自適應實驗運行控制配置方法。

【背景技術(shù)】
[0002]在能源需求日益加劇的今天，能源持續(xù)穩(wěn)定的供給是一個國家和民族持續(xù)發(fā)展的可靠保障。聚變能源被認為是取之不盡的清潔能源。中性束注入器(NBI)是可控磁約束聚變裝置的重要輔助加熱系統(tǒng)。雖然不同的聚變裝置上使用的NBI在具體的結(jié)構(gòu)上存在著差異，但它們的系統(tǒng)組成和所遵循的工作原理基本相同。NBI的典型結(jié)構(gòu)包括電源系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、水冷系統(tǒng)以及由離子源、中性化室、離子偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)、功率測量靶、真空抽氣設備等構(gòu)成的束線。
[0003]NBI系統(tǒng)組成復雜，各子系統(tǒng)分布在不同的物理位置。為了實現(xiàn)對NBI子系統(tǒng)的測量與控制，必須建立一套控制系統(tǒng)對NBI進行實時控制。NBI通過高壓電場對離子進行加速獲得高能粒子，并中性化后注入聚變裝置托卡馬克。為實現(xiàn)該加速器，離子源引出系統(tǒng)采用了多套電源系統(tǒng)，燈絲電源、弧電源、緩沖器電源等運行控制。在NBI的實驗運行過程中，必須保障束線引出所需的真空、水冷、供氣等基礎條件，并由定時系統(tǒng)同步和觸發(fā)電源系統(tǒng)、診斷系統(tǒng)等完成中性束的產(chǎn)生與狀態(tài)檢測。一種中性束注入器自適應實驗運行配置方法對于實驗運行和裝置安全的保障尤為重要。
[0004]目前，控制系統(tǒng)的實驗設置方法有圖形法，數(shù)據(jù)點設定法和分段設定參數(shù)法。圖形法輸入過程中，用戶在指定的數(shù)據(jù)輸入窗口內(nèi)通過鼠標等輸入設備設定波形的關(guān)鍵點，并將關(guān)鍵點連成波形。該方法雖然輸入波形較靈活，但在關(guān)鍵點的選取上往往精度不能滿足要求。數(shù)據(jù)點設定法和分段設定法可以實現(xiàn)對曲線的準確修改，但是需要對每個設置曲線進行修改，系統(tǒng)復雜時，操作過程繁瑣且容易在時序設置時出現(xiàn)邏輯錯誤，造成系統(tǒng)運行不可靠或者設備損壞。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明目的就是為了彌補已有技術(shù)的缺陷，提供一種中性束注入器自適應實驗運行控制配置方法。
[0006]本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的:
一種中性束注入器自適應實驗運行控制配置方法，包括脈沖信號配置、時序脈寬配置、幅值波形配置方法。在中性束注入器的運行控制中，脈沖信號配置實現(xiàn)指定系統(tǒng)的脈沖信號的上升沿時刻，實現(xiàn)對裝置設備間的操作運行同步。時序脈寬配置用于控制中性束注入器系統(tǒng)中設備運行的起止時間。幅值波形配置實現(xiàn)對中性束注入器系統(tǒng)中設備依據(jù)控制時間軸調(diào)整輸出大小。首先對中性束引出時間進行配置，然后對各子系統(tǒng)的實驗系統(tǒng)輸出幅值進行配置，系統(tǒng)根據(jù)參數(shù)設置規(guī)則和數(shù)據(jù)操作方法集對實驗運行控制所需的參數(shù)進行控制邏輯計算生成實驗控制所需的配置波形。
[0007]具體步驟如下:中性束注入器的高壓電源的投入時刻作為中性束注入器一炮實驗運行的零時刻，其它電源系統(tǒng)以此時刻作為時序配置的原點，實現(xiàn)電源系統(tǒng)的協(xié)調(diào)運行；
中性束注入器電源系統(tǒng)配置參數(shù)分為數(shù)字信號和模擬信號控制，數(shù)字信號主要包括電源過脈寬控制命令信號CMD、輸出脈寬控制信號START、盲區(qū)信號BLIND、整流側(cè)開關(guān)信號SWITCH，模擬信號包括幅值設置信號SV和保護信號SP，電源過脈寬控制命令信號CMD表示電源系統(tǒng)控制器在CMD信號為高電平時，可以接受外部控制信號輸入，輸出脈寬控制信號START直接控制電源輸出脈寬，盲區(qū)信號BLIND控制電源系統(tǒng)的反饋控制的投入，當BLIND信號有效時，反饋控制不投入控制運行，幅值設置信號SV對電源的輸出幅值進行調(diào)節(jié)，保護信號SP是電源系統(tǒng)進行保護的動作閾值，電源的工作過程是CMD信號使能電源控制器接受控制命令，保護信號SP設置電源保護閾值，整流側(cè)SWITCH信號控制電源系統(tǒng)主回路加電，輸出脈寬控制信號START和幅值設置信號SV同步開始輸出，在START控制信號有效期間內(nèi)，電源輸出幅值隨著SV的控制設定波形輸出，且收到盲區(qū)信號BLIND對反饋控制投入的控制；
中性束注入器實驗運行控制的數(shù)字信號由兩類時序波形來表示:
(1)脈沖信號FpulsJt1,Len):脈沖信號與起始時間相關(guān)h，持續(xù)時間Len由脈寬決定；
(2)時序信號t2):時序信號與起始時間h和結(jié)束時間t2相關(guān)，持續(xù)時間為At = t「t2 ；
用戶設定的參數(shù)對脈沖信號來說是起始時刻h和脈寬Len，對時序信號來說需要設置點就是起始h和結(jié)束時刻t2,在設置電源配置參數(shù)后,把時序信號Fpulsei (t” Len)和脈沖信^ Fliffling(t1； t2)統(tǒng)一為時序函數(shù)&(\，Ati, m)，表示中性束注入器時序控制波形起始于t時刻，有效持續(xù)時間為Λ t，m為時序函數(shù)類型，類型分為mPulse和mTiming ；
中性束注入器實驗運行控制所使用的模擬信號輸出可以由兩類幅值波形來控制:
(1)方波信號fAPulse;(h，ti+i,Ai):一系列在h時刻到ti+1時刻幅值固定為Ai的一系列方波組成，每段的波形輸出脈寬時間為Ati = ti+1 - ti;
(2)階梯信號

f*AStep(ti，AiRise，ti+lJ Aiplat, ti+2，AiFall，ti+3, AiEnd ):中性束注入器的一些幅值設置波形需要對設備進行爬坡設置和緩降設置，因此該階梯信號表示在第i時刻\波形開始以不高于AiKise/( ti+1 - t)速率爬升至ti+1時刻，在ti+1時刻后以Ainat幅值輸出直到ti+2時刻，從ti+2時刻開始波形輸出以不低于AiFall/( ti+3 - ti+2)的速率下降至ti+3時刻，以A1-輸出結(jié)束；
將方波信號f (t” ti+1，Ai)作為階梯信號的一種特殊情況，即當階梯信號fAstep(ti，^iEise) ti+1, Aiplat, ti+2, AiFall, ti+3, AiEnd )的時刻t = ti+1且ti+3 = ti+2時，階梯信號就變?yōu)榉讲ㄐ盘?，因此中性束注入器系統(tǒng)模擬信號輸出波形可以由函數(shù)fA(ti，AiEise, ti+1, Aiplat,ti+2，AiFall，ti+3, AiEnd， m)生成，m為波形類型,分為




^Step 矛口 mpu]_se，
配置參數(shù)由用戶輸入后，由上述函數(shù)fT(ti，Ati, 111)和4(1^，AiEise, ti+1, Aiplat, ti+2,Aipall, ti+3, AiEnd, m)生成，系統(tǒng)中所有涉及到的脈沖信號、時序脈寬和幅值波形的起始時刻均以高壓電源投入運行時刻作為時間原點計算，假設高壓電源的投入時刻為h時刻，則先于高壓電源投入時刻運行的系統(tǒng)的時刻記為ttod，高壓電源的運行時間為tA。。，在高壓運行結(jié)束后發(fā)生的事件時刻記為tTail ；
按照上述算法，脈沖信號以上升沿起始時刻作為觸發(fā)時刻的時間點，脈沖寬度固定，由系統(tǒng)統(tǒng)一設定，中性束注入器引出時間通過修改高壓電源運行時間進行修改，所有相關(guān)子系統(tǒng)的運行時間根據(jù)設定的邏輯以引出時間為基礎進行自動計算，以滿足中性束注入器運行的控制需求，每個運行參數(shù)設置配置一個自動計算判定條件和操作方法，時序脈寬信號的起始時刻以上升沿時刻為起始時刻，以下降沿時刻為時序脈寬結(jié)束時刻，時序脈寬設定以上升沿時間、脈寬時間和下降沿時間來設定，幅值波形信號的起始時刻以幅值波形數(shù)據(jù)輸出的第一個點為起始時刻，在每個定時系統(tǒng)的定時周期內(nèi)輸出相對應的數(shù)據(jù)點，幅值波形信號長度為幅值波形數(shù)據(jù)點數(shù)與定時系統(tǒng)的定時周期的乘積。
[0008]本發(fā)明的優(yōu)點是:本發(fā)明提供了一種以中性束注入器引出束時間設置為關(guān)鍵參數(shù)的自動優(yōu)化適配的實驗運行控制參數(shù)配置方法，包括脈沖信號配置、時序脈寬配置、幅值波形配置方法，通過設計一組時序控制參數(shù)生成算法，根據(jù)實驗需求進行自適應配置，滿足了NBI系統(tǒng)實驗運行關(guān)鍵參數(shù)修改需求，操作簡單、可靠和高效。該發(fā)明所實現(xiàn)的技術(shù)可以廣泛應用于現(xiàn)場實時控制、計算機控制、工業(yè)自動化等領域。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]圖1為本發(fā)明發(fā)明的中性束注入器自適應實驗運行控制配置方法運行控制配置流程。
[0010]圖2為本發(fā)明發(fā)明的中性束注入器系統(tǒng)電源系統(tǒng)時序控制示意圖。
[0011]圖3為本發(fā)明發(fā)明的中性束注入器系統(tǒng)燈絲電源和弧電源系統(tǒng)時序需求算法分解示意圖。
[0012]圖4為本發(fā)明發(fā)明的實施實例燈絲電源配置設置界面。
[0013]圖5為本發(fā)明發(fā)明的實施實例弧電源配置設置界面。

【具體實施方式】
[0014]一種中性束注入器自適應實驗運行控制配置方法，包括脈沖信號配置、時序脈寬配置、幅值波形配置方法。在中性束注入器的運行控制中，脈沖信號配置實現(xiàn)指定系統(tǒng)的脈沖信號的上升沿時刻，實現(xiàn)對裝置設備間的操作運行同步。時序脈寬配置用于控制中性束注入器系統(tǒng)中設備運行的起止時間。運行控制配置流程如圖1所示:幅值波形配置實現(xiàn)對中性束注入器系統(tǒng)中設備依據(jù)控制時間軸調(diào)整輸出大小。首先對中性束引出時間進行配置，然后對各子系統(tǒng)的實驗系統(tǒng)輸出幅值進行配置，系統(tǒng)根據(jù)參數(shù)設置規(guī)則和數(shù)據(jù)操作方法集對實驗運行控制所需的參數(shù)進行控制邏輯計算生成實驗控制所需的配置波形。
[0015]具體步驟如下:中性束注入器的高壓電源的投入時刻作為中性束注入器一炮實驗運行的零時刻，其它電源系統(tǒng)以此時刻作為時序配置的原點，實現(xiàn)電源系統(tǒng)的協(xié)調(diào)運行；
中性束注入器電源系統(tǒng)配置參數(shù)分為數(shù)字信號和模擬信號控制，數(shù)字信號主要包括電源過脈寬控制命令信號CMD、輸出脈寬控制信號START、盲區(qū)信號BLIND、整流側(cè)開關(guān)信號SWITCH,模擬信號包括幅值設置信號SV和保護信號SP，它們的關(guān)系如圖2所示，電源過脈寬控制命令信號CMD表不電源系統(tǒng)控制器在CMD信號為高電平時，可以接受外部控制信號輸入，輸出脈寬控制信號START直接控制電源輸出脈寬，盲區(qū)信號BLIND控制電源系統(tǒng)的反饋控制的投入，當BLIND信號有效時，反饋控制不投入控制運行，幅值設置信號SV對電源的輸出幅值進行調(diào)節(jié)，保護信號SP是電源系統(tǒng)進行保護的動作閾值，電源的工作過程是CMD信號使能電源控制器接受控制命令，保護信號SP設置電源保護閾值，整流側(cè)SWITCH信號控制電源系統(tǒng)主回路加電，輸出脈寬控制信號START和幅值設置信號SV同步開始輸出，在START控制信號有效期間內(nèi)，電源輸出幅值隨著SV的控制設定波形輸出，且收到盲區(qū)信號BLIND對反饋控制投入的控制；
中性束注入器實驗運行控制的數(shù)字信號由兩類時序波形來表示:
(1)脈沖信號FpulsJt1,Len):脈沖信號與起始時間相關(guān)h，持續(xù)時間Len由脈寬決定；
(2)時序信號t2):時序信號與起始時間h和結(jié)束時間t2相關(guān)，持續(xù)時間為At = t「t2 ；
用戶設定的參數(shù)對脈沖信號來說是起始時刻h和脈寬Len，對時序信號來說需要設置點就是起始h和結(jié)束時刻t2,在設置電源配置參數(shù)后,把時序信號Fpulsei (t” Len)和脈沖信^ Fliffling(t1； t2)統(tǒng)一為時序函數(shù)&(\，Ati, m)，表示中性束注入器時序控制波形起始于t時刻，有效持續(xù)時間為Λ t，m為時序函數(shù)類型，類型分為mPulse和mTiming ；
中性束注入器實驗運行控制所使用的模擬信號輸出可以由兩類幅值波形來控制:
(1)方波信號fAPulse;(h，ti+i,Ai):一系列在h時刻到ti+1時刻幅值固定為Ai的一系列方波組成，每段的波形輸出脈寬時間為Ati = ti+1 - ti;
(2)階梯信號

f*AStep(ti，AiRise，ti+lJ Aiplat, ti+2，AiFall，ti+3, AiEnd ):中性束注入器的一些幅值設置波形需要對設備進行爬坡設置和緩降設置，因此該階梯信號表示在第i時刻\波形開始以不高于AiKise/( ti+1 - t)速率爬升至ti+1時刻，在ti+1時刻后以Ainat幅值輸出直到ti+2時刻，從ti+2時刻開始波形輸出以不低于AiFall/( ti+3 - ti+2)的速率下降至ti+3時刻，以A1-輸出結(jié)束；
將方波信號f (t” ti+1，Ai)作為階梯信號的一種特殊情況，即當階梯信號fAstep(ti，^iEise) ti+1, Aiplat, ti+2, AiFall, ti+3, AiEnd )的時刻t = ti+1且ti+3 = ti+2時，階梯信號就變?yōu)榉讲ㄐ盘?，因此中性束注入器系統(tǒng)模擬信號輸出波形可以由函數(shù)fA(ti，AiEise, ti+1, Aiplat,ti+2，AiFall，ti+3, AiEnd， m)生成，m為波形類型,分為




^Step 矛口 mpu]_se，
配置參數(shù)由用戶輸入后，由上述函數(shù)fT(ti，Ati, 111)和4(1^，AiEise, ti+1, Aiplat, ti+2,Aipall, ti+3, AiEnd, m)生成，系統(tǒng)中所有涉及到的脈沖信號、時序脈寬和幅值波形的起始時刻均以高壓電源投入運行時刻作為時間原點計算，假設高壓電源的投入時刻為h時刻，則先于高壓電源投入時刻運行的系統(tǒng)的時刻記為ttod，高壓電源的運行時間為tA。。，在高壓運行結(jié)束后發(fā)生的事件時刻記為tTail ；
按照上述算法，脈沖信號以上升沿起始時刻作為觸發(fā)時刻的時間點，脈沖寬度固定，由系統(tǒng)統(tǒng)一設定，中性束注入器引出時間通過修改高壓電源運行時間進行修改，所有相關(guān)子系統(tǒng)的運行時間根據(jù)設定的邏輯以引出時間為基礎進行自動計算，以滿足中性束注入器運行的控制需求，每個運行參數(shù)設置配置一個自動計算判定條件和操作方法，時序脈寬信號的起始時刻以上升沿時刻為起始時刻，以下降沿時刻為時序脈寬結(jié)束時刻，時序脈寬設定以上升沿時間、脈寬時間和下降沿時間來設定，幅值波形信號的起始時刻以幅值波形數(shù)據(jù)輸出的第一個點為起始時刻，在每個定時系統(tǒng)的定時周期內(nèi)輸出相對應的數(shù)據(jù)點，幅值波形信號長度為幅值波形數(shù)據(jù)點數(shù)與定時系統(tǒng)的定時周期的乘積。
[0016]在中性束注入器的運行控制中，燈絲電源和弧電源控制信號如圖3所示。高壓電源運行時間脈寬ACC_START信號是中性束注入器引出束的時間，它位于燈絲電源和弧電源運行平穩(wěn)后。以高壓電源投入的時刻為O時刻，記為h，對燈絲電源和弧電源進行運行控制參數(shù)配置。燈絲電源需要設置信號有數(shù)字輸出時序信號:過脈寬信號FIL_CMD，燈絲電源輸出控制信號FIL_START和過流盲區(qū)控制信號FIL_BLIND ;燈絲電源輸出波形控制信號FIL_V和過流基準信號FIL_I?；‰娫葱枰O置的信號有數(shù)字輸出時序信號:弧電源過脈寬信號ARC_CMD,弧電源交流側(cè)開關(guān)控制信號ARC_SWITCH和弧電源輸出控制信號ARC_START ;高壓投入同步觸發(fā)弧電源挖坑信號ARC_NOTCH ;過流盲區(qū)控制信號ARC_BLIND ;弧電源輸出波形控制信號ARC_SV和過流基準信號ARC_SI。
[0017]燈絲電源的控制參數(shù)設置實現(xiàn)如圖4所示。以高壓電源投入時序ACC_START開始時刻h為配置參數(shù)原點，其運行時間為tA。。。則由圖4可得燈絲電源時序控制函數(shù)fT與波形控制函數(shù)￡4:
燈絲電源輸出電壓控制波形 FIL_V:Hm—v(tQ + tT_Lead + tT_Kise，V-Fil, t0 + tT_Lead,V-FiI，t0 + tAcc, V-Fil,

to + tAcc + tT—Fall，0，mstep) o
[0018]燈絲電源輸出過流基準控制波形FIL—I Jt。+ tT_Lead + tT_Rise，1-Fil，t。+
?τ-Lead，I_Fil，to + ^Accj I_Fil，to + ^Acc + tT—Fall，0，Hlpulse) o
[0019]燈絲電源輸出控制信號FIL—START:f/；IL—隱(t0+ tT—Lead + tT—Rise，tAcc + tT—Fall -
^T-Lead^T-Rise ? ^Timing^ °
[0020]燈絲電源過脈寬控制信號FIL—CMD JTm cro (t。+ tT_Lead + tT_Eise + tT—Ahead，tAcc +
^T-Fall + tj-Delay^T-Lead^T-Rise^T-Ahead? ^Timing^
燈絲電源目區(qū)控制f曰.FIL—BLIND BLIND (tQ + tBLD_LeadJ tBLD—Tail _ tBLD—Lead，mPulse) ?
[0021]弧電源的控制參數(shù)設置實現(xiàn)如圖5所示。高壓電源投入控制信號ACC—START開始時刻為t。，運行時間為tA。。。則由圖5可得弧電源時序控制函數(shù)fT與波形控制函數(shù)￡4:
弧電源輸出電壓控制波形 ARC—SV:?ARC—v(t。+ tAEC_Lead? ARC-Vl, t。，ARC-V 2，t。+ tAcc
+ tTail，0，mPulse) o
[0022]弧電源輸出過流基準控制波形ARC—I (t0 + tAEC_Lead? ARC-1, t。+ tAcc +
^AEC-TAILj mPulse) 0
[0023]弧電源出控制f曰.ARC—START:fT1arc^start (t。+ tAEC_Lead, tAcc + tAEC_Tail _ ?τ-Lead，
mTiming) °
[0024]弧電源交流側(cè)控制信號ARC—SWITCH:frAEC_.SWITCH “0 + ^T-Lead + ^SW-Ahead? ^Acc +
^AEC-Tail + ^SW-EXT ~~ ^AEC-Lead ~~ ^SW-AHDj ^Timing) °
[0025]弧電源過脈寬控制信號ARC—CMD:frAEC_



CMD “0 + ^T-Lead + ^SW-Ahead + ^CMD-AHD? ^Acc +^AEC-Tail + ^SW-EXT _ ^AEC-Lead _ ^SW-AHD _ ^CMD-AHD? ^Timing) ?
[0026]弧電源盲區(qū)控制信號ARC—BLIND:fT1arc—畫(t。+ tBLD—Lead，tBLD—Tail - tBLD—Lead，mpuise)o
【權(quán)利要求】
1.一種中性束注入器自適應實驗運行控制配置方法，其特征在于:首先對中性束引出時間進行配置，然后對各子系統(tǒng)的實驗系統(tǒng)輸出幅值進行配置，系統(tǒng)根據(jù)參數(shù)設置規(guī)則和數(shù)據(jù)操作方法集對實驗運行控制所需的參數(shù)進行控制邏輯計算生成實驗控制所需的配置波形。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的中性束注入器自適應實驗運行控制配置方法，其特征在于:具體步驟如下:中性束注入器的高壓電源的投入時刻作為中性束注入器一炮實驗運行的零時刻，其它電源系統(tǒng)以此時刻作為時序配置的原點，實現(xiàn)電源系統(tǒng)的協(xié)調(diào)運行； 中性束注入器電源系統(tǒng)配置參數(shù)分為數(shù)字信號和模擬信號控制，數(shù)字信號主要包括電源過脈寬控制命令信號CMD、輸出脈寬控制信號START、盲區(qū)信號BLIND、整流側(cè)開關(guān)信號SWITCH，模擬信號包括幅值設置信號SV和保護信號SP，電源過脈寬控制命令信號CMD表示電源系統(tǒng)控制器在CMD信號為高電平時，可以接受外部控制信號輸入，輸出脈寬控制信號START直接控制電源輸出脈寬，盲區(qū)信號BLIND控制電源系統(tǒng)的反饋控制的投入，當BLIND信號有效時，反饋控制不投入控制運行，幅值設置信號SV對電源的輸出幅值進行調(diào)節(jié)，保護信號SP是電源系統(tǒng)進行保護的動作閾值，電源的工作過程是CMD信號使能電源控制器接受控制命令，保護信號SP設置電源保護閾值，整流側(cè)SWITCH信號控制電源系統(tǒng)主回路加電，輸出脈寬控制信號START和幅值設置信號SV同步開始輸出，在START控制信號有效期間內(nèi)，電源輸出幅值隨著SV的控制設定波形輸出，且收到盲區(qū)信號BLIND對反饋控制投入的控制； 中性束注入器實驗運行控制的數(shù)字信號由兩類時序波形來表示: (1)脈沖信號FpulsJt1,Len):脈沖信號與起始時間相關(guān)h，持續(xù)時間Len由脈寬決定； (2)時序信號t2):時序信號與起始時間h和結(jié)束時間t2相關(guān)，持續(xù)時間為At = t「t2 ； 用戶設定的參數(shù)對脈沖信號來說是起始時刻h和脈寬Len，對時序信號來說需要設置點就是起始h和結(jié)束時刻t2,在設置電源配置參數(shù)后,把時序信號Fpulsei (t” Len)和脈沖信^ Fliffling(t1； t2)統(tǒng)一為時序函數(shù)&(\，Ati, m)，表示中性束注入器時序控制波形起始于t時刻，有效持續(xù)時間為Λ t，m為時序函數(shù)類型，類型分為mPulse和mTiming ； 中性束注入器實驗運行控制所使用的模擬信號輸出可以由兩類幅值波形來控制: (1)方波信號fAPulse;(h，ti+i,Ai):一系列在h時刻到ti+1時刻幅值固定為Ai的一系列方波組成，每段的波形輸出脈寬時間為Ati = ti+1 - ti; (2)階梯信號
f*AStep(ti，AiRise，ti+lJ Aiplat, ti+2, Aipall, ti+3, AiEnd ):中性束注入器的一些幅值設置波形需要對設備進行爬坡設置和緩降設置，因此該階梯信號表示在第i時刻\波形開始以不高于AiKise/( ti+1 - t)速率爬升至ti+1時刻，在ti+1時刻后以Ainat幅值輸出直到ti+2時刻，從ti+2時刻開始波形輸出以不低于AiFall/( ti+3 - ti+2)的速率下降至ti+3時刻，以A1-輸出結(jié)束； 將方波信號f (t” ti+1，Ai)作為階梯信號的一種特殊情況，即當階梯信號fAstep(ti，^iEise) ti+1, Aiplat, ti+2, AiFall, ti+3, AiEnd )的時刻t = ti+1且ti+3 = ti+2時，階梯信號就變?yōu)榉讲ㄐ盘?，因此中性束注入器系統(tǒng)模擬信號輸出波形可以由函數(shù)fA(ti，AiEise, ti+1, Aiplat,ti+2，AiFall，ti+3, AiEnd， m)生成，m為波形類型,分為




^Step 矛口 mpu]_se， 配置參數(shù)由用戶輸入后，由上述函數(shù)fT(ti，Atij mHPfJti，AiEiseJ ti+1，AiFlatJ ti+2，Aipall, ti+3, AiEnd, m)生成，系統(tǒng)中所有涉及到的脈沖信號、時序脈寬和幅值波形的起始時刻均以高壓電源投入運行時刻作為時間原點計算，假設高壓電源的投入時刻為h時刻，則先于高壓電源投入時刻運行的系統(tǒng)的時刻記為ttod，高壓電源的運行時間為tA。。，在高壓運行結(jié)束后發(fā)生的事件時刻記為tTail ； 按照上述算法，脈沖信號以上升沿起始時刻作為觸發(fā)時刻的時間點，脈沖寬度固定，由系統(tǒng)統(tǒng)一設定，中性束注入器引出時間通過修改高壓電源運行時間進行修改，所有相關(guān)子系統(tǒng)的運行時間根據(jù)設定的邏輯以引出時間為基礎進行自動計算，以滿足中性束注入器運行的控制需求，每個運行參數(shù)設置配置一個自動計算判定條件和操作方法，時序脈寬信號的起始時刻以上升沿時刻為起始時刻，以下降沿時刻為時序脈寬結(jié)束時刻，時序脈寬設定以上升沿時間、脈寬時間和下降沿時間來設定，幅值波形信號的起始時刻以幅值波形數(shù)據(jù)輸出的第一個點為起始時刻，在每個定時系統(tǒng)的定時周期內(nèi)輸出相對應的數(shù)據(jù)點，幅值波形信號長度為幅值波形數(shù)據(jù)點數(shù)與定時系統(tǒng)的定時周期的乘積。
【文檔編號】G05B19/04GK104199316SQ201410289714
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2014年6月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月24日
【發(fā)明者】盛鵬, 胡純棟, 吳德云, 趙遠哲, 崔慶龍, 張小丹, 林宇蓮, 張睿 申請人:中國科學院等離子體物理研究所