基于LabVIEW的托卡馬克實時控制系統(tǒng)設(shè)計
發(fā)布時間：2021-01-26 10:29
在托卡馬克實驗中,為了更好的實現(xiàn)對等離子體的控制以及完成物理研究,需要用到很多實時采集、實時處理、實時控制系統(tǒng)。在實時數(shù)據(jù)采集和處理方面,FPGA可以同時保證大數(shù)據(jù)量的高速傳輸和穩(wěn)定性能,在目前的托卡馬克實驗中也有較多的應(yīng)用。對于FPGA實時控制系統(tǒng)開發(fā),傳統(tǒng)上采用C語言配合Verilog語言加以實現(xiàn)。而LabVIEW語言可以同時對上位機及FPGA進行編程,也可充分兼容NI FlexRIO組件,進而簡化開發(fā)過程。所以LabVIEW為FPGA開發(fā)提供了更大的便利,且有越來越多的實時系統(tǒng)設(shè)計選擇了LabVIEW開發(fā)方式。本文首先基于LabVIEW開發(fā)了新的J-TEXT托卡馬克觸發(fā)系統(tǒng)。新觸發(fā)系統(tǒng)較舊有系統(tǒng)提供了更直觀的用戶界面,并改進了舊系統(tǒng)時鐘丟失進而導(dǎo)致觸發(fā)不同步的問題。然后利用NI P2P技術(shù)實現(xiàn)了多通道密度實時計算的偏振儀密度反饋控制系統(tǒng)與實時剖面反演系統(tǒng)。P2P技術(shù)可實現(xiàn)數(shù)據(jù)在FPGA之間的傳輸,節(jié)約了通道資源的同時保證了數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶崟r性。并對P2P延時的性能做了大量的測試,驗證了其可行性。同時在多通道密度實時計算的基礎(chǔ)上實現(xiàn)了密度剖面的實時計算,為將來密度剖面的利用打下了很好的...
【文章來源】：華中科技大學(xué)湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】：70 頁
【學(xué)位級別】：碩士
【部分圖文】：
J-TEXT托卡馬克裝置現(xiàn)狀圖
華 中 科 技 大 學(xué) 碩 士 學(xué) 位 論 文。FPGA 設(shè)計上采用 Verilog 語言進行編寫，也十分的復(fù)雜，難以設(shè)計新的觸發(fā)系統(tǒng)來解決這些問題。觸發(fā)系統(tǒng)的硬件設(shè)計了滿足觸發(fā)系統(tǒng)的實時性需求，現(xiàn)場可編程門陣列（FPGA）是一PGA 是一種用戶可編程的集成電路，用戶可以通過軟件自由的配現(xiàn)所需的功能，而且又不需要驅(qū)動程序甚至是操作系統(tǒng)的支持即進行，所以就不會涉及到處理器上資源的競爭問題，處理能力上37]。同時，F(xiàn)PGA 上各個任務(wù)之間均可以并行獨立的運行，也就具理能力。
華 中 科 技 大 學(xué) 碩 士 學(xué) 位 論 文系統(tǒng)還需要實現(xiàn)本地配置文件的導(dǎo)入與導(dǎo)出、手動調(diào)試、導(dǎo)入數(shù)據(jù)庫中配置文件以及對中控系統(tǒng)狀態(tài)的獲得等等功能，這些在界面上均有體現(xiàn)。新觸發(fā)系統(tǒng)的用戶界面如圖 2-6。
【參考文獻】：
期刊論文
[1]Fast Data Processing of a Polarimeter-Interferometer System on J-TEXT[J]. 劉煜鍇,高麗,劉海慶,楊曜,高翔,J-TEXT Team. Plasma Science and Technology. 2016(12)
[2]The Construction of Plasma Density Feedback Control System on J-TEXT Tokamak[J]. 柯新,陳志鵬,巴為剛,舒雙寶,高麗,張明,莊革. Plasma Science and Technology. 2016(02)
[3]托卡馬克研究的現(xiàn)狀及發(fā)展[J]. 李建剛. 物理. 2016(02)
[4]MDSplus實時數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)[J]. 黃文君,王華忠,楊飛,李實,肖炳甲. 測控技術(shù). 2014(02)
[5]用LabVIEW FPGA模塊實現(xiàn)不同時鐘域的數(shù)據(jù)連續(xù)傳輸[J]. 崔佩佩,何強,韓壯志,尚朝軒. 現(xiàn)代電子技術(shù). 2011(17)
[6]國際熱核實驗反應(yīng)堆計劃及其對中國核能發(fā)展戰(zhàn)略的影響[J]. 潘垣,莊革,張明,王之江,丁永華,于克訓(xùn). 物理. 2010(06)
[7]可控核聚變與國際熱核實驗堆（ITER）計劃[J]. 馮開明. 中國核電. 2009(03)
[8]低通濾波PID控制算法在PCS中的應(yīng)用[J]. 張卡,肖炳甲,王華忠,舒雙寶. 計算機工程. 2007(22)
[9]FPGA和ASIC設(shè)計特點及應(yīng)用探討[J]. 孟李林. 半導(dǎo)體技術(shù). 2006(07)
[10]Wall Recycling in Long Duration Discharges on the HT-7 Tokamak[J]. 黃娟,萬寶年,吳振偉,周倩. Plasma Science & Technology. 2005(04)
本文編號：3000951
【文章來源】：華中科技大學(xué)湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】：70 頁
【學(xué)位級別】：碩士
【部分圖文】：
J-TEXT托卡馬克裝置現(xiàn)狀圖
華 中 科 技 大 學(xué) 碩 士 學(xué) 位 論 文。FPGA 設(shè)計上采用 Verilog 語言進行編寫，也十分的復(fù)雜，難以設(shè)計新的觸發(fā)系統(tǒng)來解決這些問題。觸發(fā)系統(tǒng)的硬件設(shè)計了滿足觸發(fā)系統(tǒng)的實時性需求，現(xiàn)場可編程門陣列（FPGA）是一PGA 是一種用戶可編程的集成電路，用戶可以通過軟件自由的配現(xiàn)所需的功能，而且又不需要驅(qū)動程序甚至是操作系統(tǒng)的支持即進行，所以就不會涉及到處理器上資源的競爭問題，處理能力上37]。同時，F(xiàn)PGA 上各個任務(wù)之間均可以并行獨立的運行，也就具理能力。
華 中 科 技 大 學(xué) 碩 士 學(xué) 位 論 文系統(tǒng)還需要實現(xiàn)本地配置文件的導(dǎo)入與導(dǎo)出、手動調(diào)試、導(dǎo)入數(shù)據(jù)庫中配置文件以及對中控系統(tǒng)狀態(tài)的獲得等等功能，這些在界面上均有體現(xiàn)。新觸發(fā)系統(tǒng)的用戶界面如圖 2-6。
【參考文獻】：
期刊論文
[1]Fast Data Processing of a Polarimeter-Interferometer System on J-TEXT[J]. 劉煜鍇,高麗,劉海慶,楊曜,高翔,J-TEXT Team. Plasma Science and Technology. 2016(12)
[2]The Construction of Plasma Density Feedback Control System on J-TEXT Tokamak[J]. 柯新,陳志鵬,巴為剛,舒雙寶,高麗,張明,莊革. Plasma Science and Technology. 2016(02)
[3]托卡馬克研究的現(xiàn)狀及發(fā)展[J]. 李建剛. 物理. 2016(02)
[4]MDSplus實時數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)[J]. 黃文君,王華忠,楊飛,李實,肖炳甲. 測控技術(shù). 2014(02)
[5]用LabVIEW FPGA模塊實現(xiàn)不同時鐘域的數(shù)據(jù)連續(xù)傳輸[J]. 崔佩佩,何強,韓壯志,尚朝軒. 現(xiàn)代電子技術(shù). 2011(17)
[6]國際熱核實驗反應(yīng)堆計劃及其對中國核能發(fā)展戰(zhàn)略的影響[J]. 潘垣,莊革,張明,王之江,丁永華,于克訓(xùn). 物理. 2010(06)
[7]可控核聚變與國際熱核實驗堆（ITER）計劃[J]. 馮開明. 中國核電. 2009(03)
[8]低通濾波PID控制算法在PCS中的應(yīng)用[J]. 張卡,肖炳甲,王華忠,舒雙寶. 計算機工程. 2007(22)
[9]FPGA和ASIC設(shè)計特點及應(yīng)用探討[J]. 孟李林. 半導(dǎo)體技術(shù). 2006(07)
[10]Wall Recycling in Long Duration Discharges on the HT-7 Tokamak[J]. 黃娟,萬寶年,吳振偉,周倩. Plasma Science & Technology. 2005(04)
本文編號：3000951
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