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《中国科学院大学(中国科学院近代物理研究所)》 2018年
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Barrier Bucket踢轨控制器关键技术研究

郑洋德  
【摘要】:目前,兰州重离子加速器冷却储存环(HIRFL-CSR)的踢轨控制系统运行于双环单频模式,即主环(CSRm)提供单一的主环高频正弦扫频电场信号(RF-m),踢轨控制系统依据RF-m来捕获束团的位置,控制踢轨磁铁将束团引出至实验终端。Barrier Bucket方法将束团注入实验环(CSRe),需要联合RF-m和实验环高频正弦电场信号(RF-e)来共同决定束团引出和注入的时刻。因此,目前运行HIRFLCSR上的踢轨控制系统不能满足Barrier Bucket注入要求,为实现Barrier Bucket注入方法,本课题研制Barrier Bucket踢轨控制器。Barrier Bucket踢轨控制器采用“ARM+FPGA”结构,核心处理器选择集成了ARM-Contex A9和FPGA的芯片XC7Z015clg485-1。Barrier Bucket控制系统采用B/S架构,针对踢轨系统需要处理多任务请求需要,在ARM中移植Thttpd服务器;只需通过IP地址和浏览器即可在局域网内跨平台,跨系统的进行踢轨参数设置。为避免因重启带来设置参数变动,在ARM中嵌入SQLite数据库,用于保存用户设置的参数,并实现了利用网页远程读数据库。ARM和FPGA之间利用AXI总线通信,将操作人员设置的参数通过AXI总线传递给FPGA。通过调用自定义IP核,Barrier Bucket控制器采用光纤网络通信,增强抗干扰能力。Barrier Bucket注入方式要求双环双频踢轨,逻辑程序中引入信号符合模块,初步验证可以满足双环双频踢轨。在延时调节上,改进方法,引入延时单元,延时精度提高,最小延时步长小于0.1ns。本文从课题意义与实际需求出发,第三章详细介绍了Barrier Bucket控制器的硬件设计。第四章介绍了事例码识别,频率测量,信号符合,信号延时等模块的逻辑编程。第五章介绍了Linux系统移植,Thttpd服务器移植,SQlite数据库移植,Thttpd与数据库结合。第六章对全部功能进行实验室条件下测试。第七章进行了简要总结,指出了不足,规划了下阶段计划。
【学位授予单位】:中国科学院大学(中国科学院近代物理研究所)
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2018
【分类号】:TL594

【参考文献】
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【共引文献】
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