基于Linux的等離子體控制系統(tǒng)實(shí)時(shí)框架優(yōu)化重構(gòu)
發(fā)布時(shí)間:2021-01-24 12:08
托卡馬克是目前最有希望實(shí)現(xiàn)受控核聚變的實(shí)驗(yàn)裝置之一,托卡馬克裝置的等離子體控制系統(tǒng)是進(jìn)行深入物理實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ),主要對(duì)等離子體的各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)控制,涉及到多種控制算法和多個(gè)子系統(tǒng)之間的協(xié)調(diào)運(yùn)作,不同的子系統(tǒng)之間具有很多相同之處,為了提升控制系統(tǒng)的開發(fā)效率,增強(qiáng)軟件的可維護(hù)性和可擴(kuò)展性,JTEXT計(jì)算機(jī)團(tuán)隊(duì)開發(fā)了J-TEXT實(shí)時(shí)軟件框架(JRTF),并且基于JRTF框架開發(fā)了第三代等離子體控制系統(tǒng),開發(fā)人員只需重點(diǎn)關(guān)注核心控制算法的實(shí)現(xiàn),大部分基礎(chǔ)功能的實(shí)現(xiàn)由框架內(nèi)部核心模塊完成。原有的JRTF框架提升了等離子體控制系統(tǒng)的開發(fā)效率,但作為一個(gè)不夠成熟的框架,本身還有較多不足的地方,該框架主要的缺點(diǎn)有:功能不夠完善、模塊化程度不夠高、接口不夠抽象、用戶操作接口不太友好、代碼不夠規(guī)范、軟件可維性和可移植性不夠高、開發(fā)方式繁瑣、框架結(jié)構(gòu)混亂、部分模塊功能存在漏洞等,為了使該框架可作為一個(gè)開源項(xiàng)目在國內(nèi)外進(jìn)行推廣,需要對(duì)框架進(jìn)行重構(gòu)和優(yōu)化。本文主要針對(duì)原有JRTF框架存在的缺點(diǎn)和不足,進(jìn)行了一系列的重構(gòu)優(yōu)化工作,主要的創(chuàng)新工作有:采用中介者設(shè)計(jì)模式重構(gòu)框架、重新設(shè)計(jì)基本執(zhí)行單元、開發(fā)全新的數(shù)據(jù)共享...
【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)】:66 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
托卡馬克裝置結(jié)構(gòu)圖
華 中 科 技 大 學(xué) 碩 士 學(xué) 位 論 文體的各個(gè)運(yùn)行參數(shù),并且保持與中控系統(tǒng)的通訊;其它實(shí)時(shí)控制計(jì)算機(jī)主要負(fù)責(zé)采集診斷信號(hào),并對(duì)采集到的診斷信號(hào)進(jìn)行初步計(jì)算,再通過數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)傳輸至相應(yīng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。這種主-從模式的等離子體控制系統(tǒng)避免了各子系統(tǒng)之間過度耦合,有利于系統(tǒng)的升級(jí)和維護(hù)。DIII-D 的控制系統(tǒng)是世界上起步最早的等離子體控制系統(tǒng)之一,擁有非常成熟的技術(shù)積淀,因此,DIII-D 的控制系統(tǒng)受到很多裝置的青睞[16]。
華 中 科 技 大 學(xué) 碩 士 學(xué) 位 論 文Ethernet與遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)以及數(shù)據(jù)庫服務(wù)器相連[20,21]。同時(shí),EAST在pcsrt3、極向場電源系統(tǒng)、快控電源系統(tǒng)、實(shí)時(shí)顯示系統(tǒng)中安裝了反射內(nèi)存卡(RFM),各個(gè)系統(tǒng)的RFM與RFM交換機(jī)一起構(gòu)建成RFM網(wǎng)絡(luò),實(shí)現(xiàn)各系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)傳輸。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]EAST PCS異常事件處理算法[J]. 周振程,肖炳甲,袁旗平. 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)應(yīng)用. 2017(10)
[2]Fast parallel Grad–Shafranov solver for real-time equilibrium reconstruction in EAST tokamak using graphic processing unit[J]. 黃耀,肖炳甲,羅正平. Chinese Physics B. 2017(08)
[3]世界核能概述[J]. 郭久亦,于冰. 世界環(huán)境. 2017(02)
[4]實(shí)時(shí)并行平衡反演程序在EAST PCS中的集成[J]. 裴筱芳,袁旗平,黃耀,羅正平,肖炳甲. 核聚變與等離子體物理. 2017(01)
[5]EAST PCS日志管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 肖蓉,肖炳甲,袁旗平,張睿瑞,楊飛,羅文利. 測(cè)控技術(shù). 2016(04)
[6]基于QNX操作系統(tǒng)的中央控制單元軟件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)[J]. 田學(xué)文. 鐵路計(jì)算機(jī)應(yīng)用. 2016(01)
[7]反射內(nèi)存網(wǎng)絡(luò)在實(shí)時(shí)測(cè)控系統(tǒng)中的應(yīng)用[J]. 馮炳燦,孔德仁,商飛. 計(jì)算機(jī)測(cè)量與控制. 2011(01)
[8]Performance Enhancements in the EAST Digital Plasma Control System[J]. 袁旗平,肖炳甲,B.PENAFLOR,劉連忠. Plasma Science and Technology. 2009(06)
[9]中介者模式的面向方面實(shí)現(xiàn)[J]. 羅達(dá),張遠(yuǎn)舟,周曉聰. 計(jì)算機(jī)應(yīng)用與軟件. 2008(11)
[10]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(jì)算機(jī)工程. 2007(22)
博士論文
[1]托卡馬克裝置控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與技術(shù)研究[D]. 鄭瑋.華中科技大學(xué) 2014
[2]托卡馬克脈沖磁體電源系統(tǒng)設(shè)計(jì)與運(yùn)行特性研究[D]. 何泱.華中科技大學(xué) 2014
[3]J-TEXT托卡馬克極向場控制策略及等離子體放電運(yùn)行控制的研究和實(shí)現(xiàn)[D]. 邱勝順.華中科技大學(xué) 2011
[4]J-TEXT托卡馬克裝置脈沖電源系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)及運(yùn)行分析[D]. 張明.華中科技大學(xué) 2008
本文編號(hào):2997219
【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)】:66 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
托卡馬克裝置結(jié)構(gòu)圖
華 中 科 技 大 學(xué) 碩 士 學(xué) 位 論 文體的各個(gè)運(yùn)行參數(shù),并且保持與中控系統(tǒng)的通訊;其它實(shí)時(shí)控制計(jì)算機(jī)主要負(fù)責(zé)采集診斷信號(hào),并對(duì)采集到的診斷信號(hào)進(jìn)行初步計(jì)算,再通過數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)傳輸至相應(yīng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。這種主-從模式的等離子體控制系統(tǒng)避免了各子系統(tǒng)之間過度耦合,有利于系統(tǒng)的升級(jí)和維護(hù)。DIII-D 的控制系統(tǒng)是世界上起步最早的等離子體控制系統(tǒng)之一,擁有非常成熟的技術(shù)積淀,因此,DIII-D 的控制系統(tǒng)受到很多裝置的青睞[16]。
華 中 科 技 大 學(xué) 碩 士 學(xué) 位 論 文Ethernet與遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)以及數(shù)據(jù)庫服務(wù)器相連[20,21]。同時(shí),EAST在pcsrt3、極向場電源系統(tǒng)、快控電源系統(tǒng)、實(shí)時(shí)顯示系統(tǒng)中安裝了反射內(nèi)存卡(RFM),各個(gè)系統(tǒng)的RFM與RFM交換機(jī)一起構(gòu)建成RFM網(wǎng)絡(luò),實(shí)現(xiàn)各系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)傳輸。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]EAST PCS異常事件處理算法[J]. 周振程,肖炳甲,袁旗平. 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)應(yīng)用. 2017(10)
[2]Fast parallel Grad–Shafranov solver for real-time equilibrium reconstruction in EAST tokamak using graphic processing unit[J]. 黃耀,肖炳甲,羅正平. Chinese Physics B. 2017(08)
[3]世界核能概述[J]. 郭久亦,于冰. 世界環(huán)境. 2017(02)
[4]實(shí)時(shí)并行平衡反演程序在EAST PCS中的集成[J]. 裴筱芳,袁旗平,黃耀,羅正平,肖炳甲. 核聚變與等離子體物理. 2017(01)
[5]EAST PCS日志管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 肖蓉,肖炳甲,袁旗平,張睿瑞,楊飛,羅文利. 測(cè)控技術(shù). 2016(04)
[6]基于QNX操作系統(tǒng)的中央控制單元軟件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)[J]. 田學(xué)文. 鐵路計(jì)算機(jī)應(yīng)用. 2016(01)
[7]反射內(nèi)存網(wǎng)絡(luò)在實(shí)時(shí)測(cè)控系統(tǒng)中的應(yīng)用[J]. 馮炳燦,孔德仁,商飛. 計(jì)算機(jī)測(cè)量與控制. 2011(01)
[8]Performance Enhancements in the EAST Digital Plasma Control System[J]. 袁旗平,肖炳甲,B.PENAFLOR,劉連忠. Plasma Science and Technology. 2009(06)
[9]中介者模式的面向方面實(shí)現(xiàn)[J]. 羅達(dá),張遠(yuǎn)舟,周曉聰. 計(jì)算機(jī)應(yīng)用與軟件. 2008(11)
[10]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(jì)算機(jī)工程. 2007(22)
博士論文
[1]托卡馬克裝置控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與技術(shù)研究[D]. 鄭瑋.華中科技大學(xué) 2014
[2]托卡馬克脈沖磁體電源系統(tǒng)設(shè)計(jì)與運(yùn)行特性研究[D]. 何泱.華中科技大學(xué) 2014
[3]J-TEXT托卡馬克極向場控制策略及等離子體放電運(yùn)行控制的研究和實(shí)現(xiàn)[D]. 邱勝順.華中科技大學(xué) 2011
[4]J-TEXT托卡馬克裝置脈沖電源系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)及運(yùn)行分析[D]. 張明.華中科技大學(xué) 2008
本文編號(hào):2997219
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