中性束注入（NBI）加熱是普遍使用的磁約束等離子體的輔助加熱方式之一,國(guó)內(nèi)外大中型托卡馬克裝置均配備了功率容量達(dá)幾MW至幾十MW不等的中性束注入加熱系統(tǒng)。其中,控制系統(tǒng)作為整個(gè)NBI加熱系統(tǒng)的“中樞神經(jīng)”系統(tǒng),其功能、可靠性和穩(wěn)定性決定了NBI加熱系統(tǒng)的運(yùn)行效率。中國(guó)環(huán)流器二號(hào)A（HL-2A）裝置1號(hào)NBI加熱系統(tǒng)已運(yùn)行十余年,其控制系統(tǒng)總體上是成功的,保障了系統(tǒng)安全可靠的工作,但逐漸暴露出諸多不足之處,比如工程走線量大、時(shí)序調(diào)制精度低且不靈活、人機(jī)交互界面不夠人性化等。因此,本文在歸納總結(jié)了國(guó)內(nèi)外聚變裝置NBI控制系統(tǒng)的成功設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,結(jié)合HL-2A裝置NBI加熱系統(tǒng)的特點(diǎn),最終決定利用先進(jìn)的虛擬儀器技術(shù)、光纖隔離技術(shù)以及串行通信技術(shù)開(kāi)發(fā)一種更可靠更高效的HL-2A裝置NBI主控制系統(tǒng)。該主控制系統(tǒng)不僅具備原主控制系統(tǒng)的遠(yuǎn)程監(jiān)控、邏輯互鎖、參數(shù)設(shè)置等基本功能,而且系統(tǒng)的集成度、抗干擾能力及其功能的可擴(kuò)展性都得到了很大的提升。本文首先介紹了磁約束核聚變領(lǐng)域中的中性束注入加熱技術(shù)的工作原理與作用,以及目標(biāo)裝置HL-2A裝置NBI加熱束線的結(jié)構(gòu)框架。詳細(xì)闡述了現(xiàn)運(yùn)行的HL-2A裝置N... 

【文章來(lái)源】：南華大學(xué)湖南省

【文章頁(yè)數(shù)】：78 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 虛擬儀器技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用
        1.2.2 國(guó)內(nèi)外NBI加熱裝置及其控制系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀
    1.3 本文的研究?jī)?nèi)容與結(jié)構(gòu)安排
第2章 HL-2A裝置NBI加熱系統(tǒng)及其現(xiàn)運(yùn)行的控制系統(tǒng)
    2.1 中性束注入加熱技術(shù)的工作原理與作用
    2.2 HL-2A裝置及其N(xiāo)BI加熱系統(tǒng)
        2.2.1 HL-2A裝置
        2.2.2 HL-2A裝置NBI加熱系統(tǒng)
    2.3 1~#NBI加熱束線現(xiàn)運(yùn)行的控制系統(tǒng)
    2.4 HL-2A裝置NBI電源系統(tǒng)及其工作時(shí)序
        2.4.1 NBI電源系統(tǒng)
        2.4.2 NBI電源系統(tǒng)的工作時(shí)序
    2.5 基于Siemens PLC的 NBI電源時(shí)序控制與保護(hù)系統(tǒng)
        2.5.1 系統(tǒng)的硬件平臺(tái)
        2.5.2 系統(tǒng)的軟件程序設(shè)計(jì)
        2.5.3 系統(tǒng)設(shè)計(jì)的工程經(jīng)驗(yàn)與不足
    2.6 本章小結(jié)
第3章 基于虛擬儀器技術(shù)的NBI主控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
    3.1 基于虛擬儀器技術(shù)的NBI控制系統(tǒng)
    3.2 NBI主控制系統(tǒng)的軟硬件開(kāi)發(fā)平臺(tái)
        3.2.1 LabVIEW開(kāi)發(fā)環(huán)境
        3.2.2 NBI主控制系統(tǒng)的硬件平臺(tái)
    3.3 NBI主控制系統(tǒng)的人機(jī)交互界面
    3.4 NBI電源高精度時(shí)序控制與保護(hù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
        3.4.1 連續(xù)中性束短脈沖注入
        3.4.2 NBI電源高精度時(shí)序發(fā)生模塊的程序設(shè)計(jì)
        3.4.3 NBI電源快速保護(hù)模塊的程序設(shè)計(jì)
    3.5 NBI電源高精度時(shí)序控制與保護(hù)系統(tǒng)的測(cè)試與分析
        3.5.1 HOST層與FPGA層間的數(shù)據(jù)交互方式
        3.5.2 系統(tǒng)的性能測(cè)試與分析
    3.6 本章小結(jié)
第4章 基于NBI主控制系統(tǒng)的電源設(shè)備的故障診斷
    4.1 基于LabVIEW的 NBI主控制系統(tǒng)通訊功能的實(shí)現(xiàn)
    4.2 基于Lab VIEW的 NBI主控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)分析平臺(tái)的設(shè)計(jì).. ..
    4.3 NBI電源的智能故障診斷法
    4.4 NBI弧流電源的故障診斷
        4.4.1 NBI弧流電源的狀態(tài)監(jiān)測(cè)與數(shù)據(jù)分析
        4.4.2 基于Matlab/Simulink的弧流電源的仿真模型
        4.4.3 基于Matlab/Simulink仿真的弧流電源的故障字典
        4.4.4 弧流電源故障診斷的適用性說(shuō)明與拓展
    4.5 本章小結(jié)
第5章 總結(jié)與展望
    5.1 研究工作總結(jié)
    5.2 研究展望
參考文獻(xiàn)
作者攻讀碩士學(xué)位期間的科研成果
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
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[3]J-TEXT托卡馬克聯(lián)鎖安全系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D]. 山琳潔.華中科技大學(xué) 2011
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本文編號(hào)：3439992