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《基于dsp的中子发生器控制台研究与设计》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、摘要中子发生器具有中子能量高、单色性好、可控制和使用安全的优点，其在石油测井、煤质分析和爆炸物及毒品检测等方面有着广泛的应用。中子发生器作为电控设备，其运行性能、中子产额、产额稳定性以及使用寿命都受到中子发生器控制台的影响。为了提高中子发生器运行性能和中子产额的稳定性，本文针对东北师范大学自主知识产权的自成靶中子管的结构特点，设计一款基于DSP单片微控制器的新型中子发生器控制台。该新型中子发生器控制台主要分硬件设计和软件设计两部分。在硬件方面，本文设计的新型中子发生器控制台是由主控电路、储存器电源电路、离子源电源电路、高压
2、源电源电路、DA输出光耦隔离模块电路、AD采集光耦隔离模块电路、其他辅助电路和触摸屏八个电路模块组成。中子发生器控制台实际上就是要控制加在中子管上的储存器电源、离子源电源和高压源电源三路电源，使中子管满足产生中子的条件。针对中子管所需要的具体三路电源参数和性能要求，设计出了相应的稳定可控电源电路。主控电路以TMS320F2812为核心，通过DA输出模块、AD采集模块和线性光偶隔离模块控制三路电源的上电、调节、掉电和电参数采样；并通过串口分别与上位机和触摸屏通讯，接受上位机和触摸屏的调节指令及上传AD采样值。DA输出和AD采
3、集均采用光耦模块，实现弱电部分和强电部分的电气隔离，保证系统运行性能的稳定。在软件方面，设计了上位机监控软件（触摸屏软件）和下位机软件（DSP软件）。上位机监控软件作为人机交互界面，起到了显示三路电源的电参数和控制输出的作用。DSP软件作为整个系统控制的核心，结合具体的闭环算法控制各路电源的稳定调节和采样，并可实现自动控制和手动控制两种模式。在自动控制模式下，首先在上位机输入控制目标，主控板上的DSP执行控制程序，根据采集的三路电源电压值、电流值与目标值的差异，产生对三路电源的控制信号输出，实现中子管三路电源的自动调节，直
4、至达到预设的目标值，并保持其恒定。本文设计的新型中子发生器控制台提高了中子发生器的调整精度和调整速度，减少了控制台内部的连线，降低了控制台的故障率，增加了多路AD采样，而且触摸屏可实时显示各路电源参数值并可取代电脑上位机直接调节控制台工作，中子发生器的中子产额稳定性明显提高。最终，基于DSP的新型中子发生器控制台使中子产额的稳定性不大于2%，同时还能满足中子发生器长寿命的要求。关键词：中子管；TMS320F2812；DC-DC变换器；控制；光耦隔离IAbstractNeutrongeneratorhasmanyadvant
5、ages,includinghighneutronenergy,useofsafety,goodmonochromaticityandcontrollability.Ithasbeenwidelyusedinenormousaspects,suchastheoilwelllogging,coalqualityanalysis,explosivesanddrugtesting.Aselectricequipment,itsoperationperformance,thequantumyield,yieldstabilitya
6、ndservicelifearedirectlyaffectedbytheneutrongeneratorconsole.Onaccountofthedrive-intargetstructureoftheneutrontubeofindependentintellectualpropertyrightsofnortheastnormaluniversity,inordertoenhancetheyieldofneutrongeneratorrunningperformanceandstability,thispaperd
7、esignsanewneutrongeneratorconsolebasedonDSPmicrocontroller.Thenewneutrongeneratorconsolemainlyincludeshardwaredesignandsoftwaredesign.Thenewneutrongeneratorconsoleiscomposedofmaincontrolcircuit,touchscreen,DAoutputmodule,ADcollectionmodule,andlinearlightcouplingis
8、olationmodule,storagepower,ionsourcepowerandhighvoltagepowersource.Neutrongeneratorconsoleactuallyistocontrolthestoragepower,ionsourcepowerandhighvoltag
