EASTPCS系统及操作使用方法介绍

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1、EASTPCS系统及操作使用方法介绍EASTASIPP王华忠2006年3月3日报告内容：（一）EASTPCS系统组成（二）EASTPCS如何进行模拟计算（三）如何在所内使用EASTPCS（四）EASTPCS的操作方法EASTASIPPEASTASIPP第一部分2005年6月30测试Myrinet网卡的响应延迟时间PCS一般包括一个或几个实时计算机，在放电过程中实时计算机是执行真正的控制任务，而实时计算机的界面部分是由主机来代替的，主机可以启动和停止实时计算机上的程序并且可以直接操作实时计算机中的内存，实时计算机运行的时候不需要主机的干涉。在任何时候，都必须保证实时计算机之间可

2、以实时通讯。PCS软件包括几个主要部分，每个部分都通过不同的“程序过程”相互配合在不同的计算机中运行。用户界面：允许运行人员为控制系统通过输入参数。波形参数服务器：管理放电是如何进行的和提供数据库的功能。时序服务程序进程：管理PCS的操作。主计算机实时进程：为实时控制计算机提供界面和参数设置；实时控制程序：运行在实时控制计算机中做具体的控制任务。调试信息服务器：接收各个进程的调试信息从而了解执行任务的正确情况。EASTASIPP第一部分EASTASIPP主计算机用户界面用户界面波形服务器时序服务调试信息模拟计算服务器主机上实时主程序主机上实时主程序主机上实时主程序实时计算机控制程

3、序实时计算机控制程序实时计算机控制程序第一部分EASTASIPP在界面上修改参数波形服务器时序服务进程硬件准备好？YESNO发出准备放电信号主机实时程序准备放电好？YESNO实时控制准备好？好？YESNO下载参数和算法写入实时控制计算机内存实时控制准备好？好？YESNO正式放电结束？好？YESNO正式放电保存数据第一部分EASTASIPP等离子体控制计算机EAST模拟测试模型送给执行机构的控制命令诊断信号切换开关EAST托卡马克第二部分EASTASIPP第二部分放电的过程中实时控制系统的工作过程如下：（1）得到采集卡采集到的实时时刻数据（2）计算需要控制的参数数值（3）将计算值减

4、去期望控制的数值，得到控制差值（4）对计算差值进行一些处理例如PID计算等（5）该命令通过D/A并送给电源执行机构（6）回到（1）重复所有的过程。从EAST位形控制系统的反馈控制过程一直进行到预设的放电时间到为止。从上面的工作过程可知EAST位形控制系统的工作关系到（A）电磁测量，因为采集到的是电磁测量数据（B）A/D采集和D/A输出（C）进行误差PID计算的有关控制算法和控制器（D）电源执行机构（E）EAST装置本身以及等离子体。因此建造一个可以模拟EAST实验装置的位形控制系统的仿真模型就必须包含以上A，B，C，D，E所有部分。EASTASIPP第二部分状态方程表示了所有导体

5、电流随时间演化的过程输出方程中的y表示和电磁测量有关的量；采用RZIP这样的数学模型具有实践上的意义：（1）该模型自由度少，测试的时候所需要的数据也少，模型有效性的测试也比较简单（2）该模型建立在等离子体物理的基本公式上，可以在各个托卡马克装置上进行应用，具有广泛性（3）模型简单化也减少了控制器的设计和应用的难度（4）模型简单化也减少了程序实现的难度。该模型的有效性已经通过D3D的实验数据进行了论证。EASTASIPP第二部分当在MATLABSimulink环境下做好EAST位形控制系统的模拟仿真系统各个方框图以及相关的数据定义以后就可以在MATLABRTW环境下选择:Tools

6、Real-TimeWorkshopbuildmodelMATLABRTW就自动编制EAST位形控制系统的模拟仿真系统仿真程序，这样产生的仿真程序是MATLABRTW根据工具箱产生的，并自动在当前目录下产生包含EAST.c,EAST_dt.h,EAST.mk,EAST_data.c,EAST.h,EAST_private.h,EAST_types.h,EAST_targ_data_map.m以及为链接这些源程序和其它标准源程序的makefile文件并产生可执行C程序的工作目录。第二部分模拟服务器数据生成程序EAST位形控制系统命令电磁测量数据模拟程序模拟服务器的主程序通过调用一系列

7、的相关程序共同完成的任务是接收从EAST位形控制系统发过来的要数据命令并传递给相关的托卡马克/等离子体模拟模型，同样它也接收由相关的托卡马克/等离子体模拟模型模拟出来的电磁测量数据并转发给EAST位形控制系统。数据生成程序通过调用由MATLAB产生的一组模拟仿真程序，而该模拟仿真程序根据在MATLAB环境下设置的模型得到对应的模拟数据。第二部分模拟服务器控制计算机（EAST位形控制端）tk-1tktk+1…控制计算控制计算模拟计算模拟计算代表Δt时间代表Δt时间tk-1tktk+