發(fā)布時間：2020-03-29 13:25

【摘要】：本論文課題承擔了合肥光源高頻數(shù)字低電平系統(tǒng)的調(diào)研與設(shè)計、性能測試、空載調(diào)試、在線帶束運行等任務。課題工作主要包括以下幾個方面： 制定了合肥光源數(shù)字低電平系統(tǒng)的總體設(shè)計框架,將模擬控制系統(tǒng)升級為數(shù)字低電平系統(tǒng)。系統(tǒng)由3路下變頻通道和1路上變頻通道構(gòu)成,分別對應3路ADC和1路DAC,中頻信號確定為25.5MHz,選取中頻信號的4/5,即20.4MHz為ADC的采樣時鐘,選取中頻信號的16/5,即81.6MHz為DAC的采樣時鐘。設(shè)計了幅相反饋環(huán)路和頻率調(diào)諧環(huán)路,通過信號差值來調(diào)節(jié)高頻場的幅度相位和頻率。 數(shù)字低電平系統(tǒng)制作完成后,構(gòu)建了離線測試系統(tǒng),測量了數(shù)字低電平的各項性能參數(shù)。通過對Vc信號進行相位調(diào)制,測得幅相反饋環(huán)路在100Hz處的增益達到30dB,在1kHz處的反饋增益為25dB,環(huán)路帶寬超過20kHz。 高頻系統(tǒng)各設(shè)備在儲存環(huán)安裝結(jié)束后,進行了數(shù)字低電平的無束空載調(diào)試。通過調(diào)整高頻系統(tǒng)中的各級衰減和放大系數(shù),使前級功放和固態(tài)發(fā)射機均工作在線性段,幅相環(huán)路獲得較高的反饋增益；環(huán)路增益和帶寬控制在25dB和5kHz以下,高頻系統(tǒng)的穩(wěn)定性較好；在100-250kV腔壓段,高頻場的幅度穩(wěn)定度為±0.1%,相位穩(wěn)定度為±0.1°。 最后對系統(tǒng)進行了帶束流運行,分別對幅相反饋環(huán)路和頻率調(diào)諧環(huán)路進行調(diào)試,確定幅相環(huán)路Kp和Ki參數(shù)均為0.0001,相位偏置設(shè)置為-40°,頻率調(diào)諧環(huán)路的預失諧角設(shè)置為15°。為使四次諧波腔穩(wěn)定工作,將環(huán)路增益調(diào)低至15dB。最終束流流強穩(wěn)定達到300mA的設(shè)計值,最高流強可達460mA,載束幅相穩(wěn)定度達到±0.2%和±0.20。 此外,為保障高頻系統(tǒng)的安全運行,對數(shù)字低電平系統(tǒng)、固態(tài)發(fā)射機電源模塊的電壓、電流、溫度和功放模塊溫度等參數(shù),以及高頻腔調(diào)諧系統(tǒng)進行實時監(jiān)測,建立了連鎖保護機制,在設(shè)備發(fā)生故障時,自動切斷數(shù)字低電平環(huán)路。
【學位授予單位】：中國科學技術(shù)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TL594

【參考文獻】

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本文編號：2606031