基于反射波极小值的加速器自动频率控制系统的研究

《基于反射波极小值的加速器自动频率控制系统的研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、机械科学研究院硕士学位论文基于反射波极小值的加速器自动频率控制系统的研究姓名：周媛申请学位级别：硕士专业：核技术及应用指导教师：谢兵兵20050701机械科学研究院硕士学位论文摘要基于反射波极小值的加速器自动频率控制系统的研究摘要自动频率控制(AFC)系统用于调节微波功率源输出的微波频率，使之与加速管的固有谐振频率匹配。此系统是保证电子驻波加速器稳定工作的最关键的系统。本文中简要分析锁相型自动频率控制系统的基本原理及其在实际应用当中遇到的问题，进而提出了一种新型的基于反射波极小值的AFC系统，并对其

2、原理进行了深入的剖析。在原理分析的基础上，并结合专家经验，提出一种基于自寻优控制的AFC控制方法，并给出了系统的设计方案。接下来详细介绍了系统的软硬件实现。硬件部分先介绍了总体结构图，然后给出了各个模块的电路图，并说明了电路原理和器件的选择。为了说明软件部分，先介绍了主处理器一一复杂可编程逻辑器件(CPLD)，而后对各个软件模块进行了分析介绍。本文最后对实验进行了描述，实验结果是较为理想的。论文最后提出了一些改进的方法。关键词：自动频率控制系统复杂可编程逻辑器件自寻优控制机械科学研究院硕士学位论文A

3、BSTRACTTheResearchofLinacAFCSystemBasedonMinimumValueofReflectedWaveABSTRACTAutomaticfrequencycontrol(AFC)systemisusedtoadjustthefrequencyofmicrowavepowersourcetomatchtheinherentfrequencyofacceleratorytube．Thesystemisoneofthemostkeysystemswhichguarante

4、estabilizationof1inac．Basedontheanalysis，anewAFCsystembasedonself-optimizingcontrolisproposedwiththeexperienceofexperts．Thepapergenerallyanalysesthebasicprincipleofphased—lockeddiscriminatingautomaticfrequencycontrol(AFC)system，andtheproblemsfacedinapp

5、lication．Andfurther，anewkindofAFCsystembasedonminimumvalneofreflectedwaveisintroduced．Todescribethehardware，thesystemframeisgiven：thefollowingsareprinciplesofcircuitandthechooseofcircuitdevices．Todescribethesoftware，weintroducesomethingaboutCPLD(Comple

6、xprogrammablelogicdevice)：thenweexplaina11kindsofsoftwaremodules．Attheendofthepaper，theexperimentalisdescribedandtheexperimentalresultsarerelativelyagreeablewiththeprillCiple．Intheendofthepaper，someimprovingmethodsareintroduced．Keywords：AFC，CPLD，self—o

7、ptimizingcontrol符号清单电阻电感电容耦合系数互感加速管谐振频率磁控管管输出微波频率频率加速管馈入功率入射功率反射波功率反射波包络幅度外回路品质因数加速管固有品质因数耦合度品质因数反射波入射波分贝度频差反射波幅值兆瓦特微秒脉冲重复频率毫伏特RLcKM％m，，％∥x‰％艮Qqg饵她缸蜘姗娼咿州插图清单图1-1加速管等效电路图图l一2锁相型AFC系统硬件连接图图l一33dB电桥结构示意图图l一4锁相型AFC系统矢量分析图2-1ot与反射波功率／幅度关系图图2—2原理框图图2．3信号处理的简

8、单流程图2-4硬件连接图图2．5原理示意框图图2-6算法框图图3．1同步触发信号采集电路图图3-2反射波包络信号放大电路图3．3采样保持电路图3—4推荐连接方式图3．5A／D转换电路图图3-6TLCl550管脚布局及功能图图3．7TLCl550数据采集的操作时序图图3-8误差电路图图3-9位置预置电路图图3．10AD7821操作时序图图3-1lD／A及限幅输出电路图3—12DAC0832建议电路连接形式图3．13R．2R电阻网络结构图图3．14光电隔离输入电路图图3—