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脉冲功率源控制系统设计

张秀栋  
【摘要】:脉冲功率源(PPS)技术是当代高科技的主要基础学科之一。随着现代许多新兴科学技术的发展,如可控核聚变、强激光、高能电子、粒子加速、新型武器等促使脉冲功率源技术得到快速发展。 影响脉冲功率源稳定、可靠工作的因素很多,其中之一是可靠的脉冲功率源控制系统。本课题在分析了脉冲功率源工作原理的基础之上,结合现有的实验项目设备,首先确定了主从方式的控制结构,选择基于光纤传输形式的CAN总线作为控制系统与电源模块间的信息交互方式。在总方案确定后,制定了相应的软件程序和整个控制系统的通信协议,总控制器的设计以ARM9为基础,设计了相应的硬件平台,编写了CAN驱动程序,完成了Linux操作系统的裁剪与移植,采用Qtopia软件设计了整个控制界面。电源模块(前端)控制采集器以C8051F060为基础,设计了电容放电电压、电流的采集电路,外部存储电路,充电机控制电路,晶闸管触发电路,光电转换电路等。 通过实际试验表明,系统的可靠性高,实时性好,操作方便,实现了对脉冲功率源的控制,测得的放电时电压,电流数据具有非常高的可信度。


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