【摘要】：本論文課題承擔(dān)了合肥光源高頻數(shù)字低電平系統(tǒng)的調(diào)研與設(shè)計(jì)、性能測(cè)試、空載調(diào)試、在線(xiàn)帶束運(yùn)行等任務(wù)。課題工作主要包括以下幾個(gè)方面： 制定了合肥光源數(shù)字低電平系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)框架,將模擬控制系統(tǒng)升級(jí)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(duì)應(yīng)3路ADC和1路DAC,中頻信號(hào)確定為25.5MHz,選取中頻信號(hào)的4/5,即20.4MHz為ADC的采樣時(shí)鐘,選取中頻信號(hào)的16/5,即81.6MHz為DAC的采樣時(shí)鐘。設(shè)計(jì)了幅相反饋環(huán)路和頻率調(diào)諧環(huán)路,通過(guò)信號(hào)差值來(lái)調(diào)節(jié)高頻場(chǎng)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(xiàn)測(cè)試系統(tǒng),測(cè)量了數(shù)字低電平的各項(xiàng)性能參數(shù)。通過(guò)對(duì)Vc信號(hào)進(jìn)行相位調(diào)制,測(cè)得幅相反饋環(huán)路在100Hz處的增益達(dá)到30dB,在1kHz處的反饋增益為25dB,環(huán)路帶寬超過(guò)20kHz。 高頻系統(tǒng)各設(shè)備在儲(chǔ)存環(huán)安裝結(jié)束后,進(jìn)行了數(shù)字低電平的無(wú)束空載調(diào)試。通過(guò)調(diào)整高頻系統(tǒng)中的各級(jí)衰減和放大系數(shù),使前級(jí)功放和固態(tài)發(fā)射機(jī)均工作在線(xiàn)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(chǎng)的幅度穩(wěn)定度為±0.1%,相位穩(wěn)定度為±0.1°。 最后對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行了帶束流運(yùn)行,分別對(duì)幅相反饋環(huán)路和頻率調(diào)諧環(huán)路進(jìn)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(yù)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(qiáng)穩(wěn)定達(dá)到300mA的設(shè)計(jì)值,最高流強(qiáng)可達(dá)460mA,載束幅相穩(wěn)定度達(dá)到±0.2%和±0.20。 此外,為保障高頻系統(tǒng)的安全運(yùn)行,對(duì)數(shù)字低電平系統(tǒng)、固態(tài)發(fā)射機(jī)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(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),建立了連鎖保護(hù)機(jī)制,在設(shè)備發(fā)生故障時(shí),自動(dòng)切斷數(shù)字低電平環(huán)路。
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：TL594

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2606031