（电机与电器专业论文）dnb抑制极电源仿真及时序发生器设计.pdf

t h ee m u l a t i o no f s u p p r e s s o r p o w e r s u p p l y i nd n b s y s t e m a n dt h e d e s i g no f 1 1 i m e r a b s t r a c t s u p p r c s s o rp o w e rs u p p l yi s 廿l ek e yo fd n bs y s t e m ，t h er e q l l i r e m e n t so f i t s9p o w e r s u p p l i e sa r er i g o r o u s t h i sp o 、e r 锄p p l ya l s op r o t e c t st h es y s t e m ，i fa n yf n l th a p p e n st h i s p o 、e rs u p p l y 、v i l lc u to f r t l l es u p p l i e so f d n bs y s t c m i i lt l l ep a p e rt h es t n l c t i 鹏o f d n b w 髂i n t r o d u c e d ，a i l dt l l e 也e o r yo f n e g a t i v eh i g l lv o l t a g e p o w c rs u p p l yw 船s t r e s s 酣an e w m o d e lo fv a c u 啪t i l b ew 勰d e s c r i b e di nt l l ep a p e r u s 访g t h i sm o d e ls o m es i m u l a 廿o nw a sm a d e t h er e s u l t so f t b es i m l l l a t i o n d r o v e dt h a tm i sm o d e l w 髂f c 嬲i b l e ，锄di tc 强p r o v i d eg u i d c eo f t l l et r i a ld f t l l ed n b 哪c e m t h e d e s i g no f t h e d m e ri nd n b s y s t e mw 嬲a l s od e s c r j b e d ，i t ss u c c e s s 血lt r j a le s t a b l i s h e d ag o o df b 眦幽瞳i o nf o rm e r u n n j n go f d n bs y s t e m k e y w o r d s ：d n b 、v h c u u mt i i b e 、s i m u h t i o n 、t i m e r 合肥工业大学 本论文经答辩委员会全体委员审查，确认符合合肥工业大学硕士 学位论文质量要求。 拣：“ 运孥。专款晓秀高3 诤 j 名每知虱 委员：勃i 气o 亏为了_ r 彳、务开芯尝 撇，仓肥、物 ，撇 导师： 耆和粉告龇 业娉副教撮 芬壶壶铁仓吹竹教授 啦丁 7、 独创性声明 本人声明所星交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所 知除了文中特别加以标志和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果， 也不包含为获得金魍王些太堂 或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作 的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。 学位论文作者签字私涛签字日期；t 。r 年j - 月，日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解盒月b 兰些盘堂有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向 国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘允许论文被查阅或借阅。本人授权金起王些太 皇一可以将学位论文的全部或部分论文内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫 描等复制手段保存、汇编学位论文。 ( 保密的学位论文在解密后适用本授权书) 学位论文者签名：垄舀诱 导师签名： 签字日期：m 口f 年f 月d 日签字日期 学位论文作者毕业后去向： 工作单位： 通讯地址： 淮凇竿 年月日7 电话： 邮编： 致谢 本论文是在张敬华副教授、刘保华研究员两位老师的悉心指导下完成的， 从论文题目的确定、实施方案的制定、具体工作的进展、论文的撰写，直到最后的 修改和定稿无不倾注着两位老师的心血。他们严谨的治学态度这、渊博的学识、 丰富的科学研究经验和高度的敬业精神使我终生受益非浅，在此向两位老师表 演最真挚的谢意和最崇高的敬意! 在本该文研究过程中，还得到杜世俊教授、杜少武副教授等无私的帮助和 指导，同学李伟、吴定国及中科院等离子所d n b 课题组的全体成员也在实际中 给了我很多帮助，在此表示感谢! 感谢我的父母多年来在生活、学习上的支持和关怀，使我能够有更多的时 间投入到学习和工作中! 作者：龚海涛 2 0 0 6 年4 月2 0 日 第一章绪论 目前，世界正在使用的各种能源要么不可再生，要么污染环境，而只有核 聚变能具有取之不竭、高效率、无污染等优点，可控热核聚变通过人工装置产 生可控的超高压、超高温环境引发氘、氚核聚变反应，以释放巨大能量，氘、 氚在地球上含量丰富，足以解决目前的能源问题。托卡马克是一环形装置，通 过约束磁场及驱动装置，刨造氘、氘聚变的超高湿、超高压环境，并实现对热 核聚变反应的控制。但常规托卡马克装置体积庞大、效率低，长时间以来直 很难取得突破。上世纪末，科学家们将新兴的超导技术用于托卡马克装置，使 基础理论研究和系统运行参数得到很大提高。中科院等离子所进行的h t 一7 、 h t 一7 u 的试验，对我国受控热核聚变研究的深入丌展和取得突破，促进国防技 术和国民经济有关领域的发展，提高国家综合实力都具有战略性的意义。 由于等离子体的现象和行为复杂多变，对它的性质和状态往往不可能从 单项测量直接得出准确的结论，而要通过对几种参量的并行测量和有关因素的 综合分析才能推断出来，所以在对等离子体的研究过程中就逐渐发展出一门“等 离子体诊断学”，它通常以实验室中等离子体为主要研究对象。在托卡马克受控 核聚变装置中，中性束诊断是等离子体诊断的有效方法之一。d n b ( t h e d i a g n o s t i cn e u t r a l b e a l i l s o u r c e ) 中性束检测系统是中科院等离子所与美国 f r c ( 德克萨斯大学核聚变研究中心) 合作获得的托卡马克检测装罱。利用该装 置在h t 一7 、h t 一7 u 上展开一系列的实验研究，对于研究等离子体检测技术及 受控核聚变的发展都具有重大的意义。 本文对d n b 系统的工作原理及电源系统进行了分析，对原有资料的整理、 分析、深入理解的基础上对d n b 系统抑制极电源s u p p r e s s o r 进行了的分析介绍， 并对s u p p r e s s o r 电源中的核心器件大功率三极管进行了建模、仿真，和模型的 改进的尝试，对进一步的了解该电源系统起到一定的作用。最后在深入分析了 d n b 系统基础上，对时序控制装置进行了设计，该装置在d n b 系统中对各路电 源的协同工作十分重要，它采用p i c 系列单片机实现，用上位机通过串行口进 行控制。本文对该装置结构及上位机程序开发工作进行了详细介绍。 第二章中性束诊断系统( d n b ) 简介 2 1 、关于中性柬诊断的概述 目前，能源短缺问题已经成为关系到整个国民经济、国家安全的重大社会 问题，与当前正在使用的各种能源相比，核聚变能以其取之不竭、高效、无污 染等优点成为世界各国接受的人类未来的主要能源之一。而实现受控热核聚变 点火的基本条件之一是将等离子体加热到1 0 k e v 以上，为此多年来世界各国的 研究者发明了多种装置来实现受控的热核聚变，托卡马克磁约束装置就是当今 受控热核聚变研究的热点。等离子体控制及检测技术也就成为托卡马克研究的 核心问题。 等离子体技术是2 0 世纪6 0 年代以来，在物理学、化学、电子学、真空技术 等学科交叉发展的基础上形成的门新兴学科。对等离子体技术的研究，既包 含基础研究，也包含各种应用型研究。而等离子体技术也逐渐渗入了工业化过 程的很多领域，有些已初见成果。正因为等离子体的独特性质，使得它在军事 科学，环境科学，材料科学，纺织业，医学，化工，照明和等离子体显示等行 业获得了广泛应用。 由于等离子体的现象和行为复杂多变，对它的性质和状态往往不可能从 单项测量直接得出准确的结论，而要通过对几种参量的并行测量和有关因素的 综合分析才能推断出来，所以在对等离子体的研究过程中就逐渐发展出一门“等 离子体诊断学”。在托卡马克受控核聚变装置中，中性束诊断是等离子体诊断的 有效方法之一。中性束产生的基本原理是：将灯丝加热到发射温度时向外发射 电子，此时通入工作气体。工作气体就被电子电离，再接通阳极电压，在放电 室中产生弧流。当引出系统上施加加速极和抑制极电压时，正离子被加速电场 引出进入中性化室，通过与剩余工作气体的碰撞作用被中性化。未中性化的带 电粒子则通过偏转磁场的偏转作用去除，被中性化了的中性粒子则注入到托卡 马克装置中用以诊断等离子体。 2 2 、中性束诊断系统的硬件设备 托卡马克等离子体中的杂质离子的捡测是一项很有意义的工作，在这里通 过诊断中性束与杂质离子互相交换电荷的方法来实现。早在8 0 年代，美国的卡 尔汉姆实验室与德克萨斯大学合作，就对这样的中性柬系统进行了设计、制造， 并在实验中取得了可喜的结果。 这里所说的中性束即是氢原子组成的粒子束，为了在装置中获得具有3 0 一 5 0 k e v 能量的氢原子束，采用的脉冲宽度为1 0 0 m s 。为了提高诊断系统的探测能 力。中性束源的脉冲宽度必须能在高频( 兰1 k h z ) 时迸行调节。 在设计中一个很重要的特色就是抽取气体的方法。采用一个经过专门设计 的冷却压缩泵，它除了简单易操作之外，还考虑了不同场合的使用。如果装置 中通过非氢的其他气体的中性束时，它也提供了一定的操作能力。 a r c d e v l p 5 n u b b l n o t oho h d n b 束源结构图 6 r a d i p n t 0 旧 9 rd e x l to r l d 束线的主要部件有：等离子源，加速极和中性化室，偏转磁场，束探针和 束泄放，真空系统和控制系统。 加速极是采用了一种6 1 个环形口径的4 栅格布局，为了把它们聚集在托卡 马克装置的目标平面上，需要把这些栅格弯曲成具有2 7 0 c m 半径的球形来实现。 中性化室紧接在加速极的后面，它是水冷的，整个通路具有磁屏蔽的特点， 并且它还有一个独立的气体供给的方式，以确保其最佳效率。 脉冲磁场可以使残余的带电粒子束偏转到一个泄放堆平板上。在磁体的斜 上方有一个可移动的探针平板，它包含有一个阵列的绝缘铜盘，这些铜盘是以 交叉的形式布局，它们既可以用做惯性量热计也可以用做二次放射的探测器， 可以获得绝对的或相对的能量密度的估计。这样就可以使得束源在没有注入托 卡马克时其参数就可以被设定。 整个真空系统是建立在一种专门设计的，具有超大处理能力的压缩泵的基 础之上的。木炭覆盖着的抽取表面是用两套标准的l e y b o l dr p k 6 冷却器来冷却。 有一套高透明度的隔离板与束线真空坦克相匹配，它是通过上述冷却系统的第 一级实现冷却的。 同样，装有的木炭数量按一个星期的正常机器运转的时间来设计，而不必 更新，不会超过氢气和空气混合物允许的爆炸极限。整个束线真空系统都被设 计成超高压等级，在所有的环节单元中，都使用了陶瓷，无机绝缘体或其他经 过实践证明的合理的材料。 对中性束诊断系统的正常运行建立一套自动控制系统是必需的。它决定磁 体，诊断探针，气体入口系统的操作以及和主机电源的接口。同时控制压缩泵 及辅助部件的冷却，操作运转以及更新。 2 3 、诊断中性柬源的电源系统 中性束诊断中的电源系统的主要有：加速极电源，抑制极电源，弧流电源， 灯丝电源，缓冲偏置电源，偏转磁铁电源，抑制极开关，铁心缓冲器，高压导 管隔离环和弧斩波器组成。用于产生1 0 0 m s 脉冲源的九路电源已建成。在这九 路电源中，弧流电源、缓冲偏置电源、四路灯丝电源、偏转磁铁电源，抑制极 电源均已基本通过实验。而加速极电源，即高压电源，将采用原来e c r h 中的 8 0 k v 负高压经过改造而得到，这里使用电压为+ 5 万伏。 图1 2 为d n b 系统的结构框图。系统有严格的技术要求：弧流电源，灯丝 电源，缓冲偏置电源和弧斩波器必须以加速极栅格为参考电平，而其他的电源 都是以地为参考。系统还有要求，就是为了保护栅格，当柬源出现打火时，加 速极电压必须能迅速减小。这些缓冲嚣也可以在束源打火时帮助把栅格的最高 能量限制在可以接受的水平。 t 幔捌- h 啊_ t 州 址帕蘸e t i d 雎 _ * 图2 2d n b 系统电源结构图 该d n b 系统允许每两分钟产生一次1 0 0 m s 的中性束。表1 所示为各路电源 的最大需求数据a 由于初级电源的局限性，加速极电源采用了电容器组能量存 储系统，而其他电源的初级电源都是采用4 8 0 v 三相电源的装置。 p o w e rs u p p l yd cv o l t s( v )d ca m p s( a ) a c c e l e r a t o r5 0 0 ，o o o 7 3 a r e2 1 02 3 0 o s u p p r e s s o r一2 ，5 0 01 5 g r a d g r i d4 4 ，0 0 0 l 约等于x ，在x 1 时约等于o 的数学特性，成功地在应用3 2 定律的同时，使方程具有了区分放 大区与截止区的能力。此处对于3 2 定律不再在使用指数1 5 而是由参数x 替 代，大大提高了模型的精度。 然而由于此方程中出现了五个参数，故在确定参数时出现了较大的麻烦， 由于方程的复杂性使得方程的解析解很难通过计算得出，甚至无法计算出来。 故此处采用计算机最优化的方法来确定方程的5 个系数。 具体过程为通过对电子管的特性曲线采样，取得各点i p 、v p 、v g 值，再 用最优化的方法找出一组参数k ”肛、k ，b 、x 、k g l ，使得2 式与上述点最接近。 然而在最优化求解方程中，5 个参数的初值选取至关重要，初值的选取不当， 要么造成方程不收敛，要么会得出误差很大甚至是错误的值来。在选取初值的 问题上可以参考基于3 2 定律的s c o t tr e y n o i d s 真空管模型，初值选取如下： u 采用根据两采样点3 2 定律计算得出的p ，k g i = 1 ( 2 + k g ) ，此处k g 为根据 两采样点3 2 定律计算得出的k g ，x = 1 5 ，k p 与k ，b 均取5 0 0 。 右图为该模型的p s p i c e 子电路模 型。 其中： 肛警她 删协器， - 厂2 = ( p w ，( 矿( 7 ) ，b x ) + p w 坩( y ( 7 ) 棚) ，k g i 图4 1k o r e n 模型仿真电路图 式4 3 a 式4 3 b 4 4 、对k o r e n 模型的改进 在对k o r e n 模型的检验中，发现k o r e n 模型的误差一直稳定在1 0 左右， 对该模型的进一步研究发现，在不同的条件下该模型中的5 个参数是在一个范 围内变化，尤其对于非线性放大区参数值与线性放大区的差别非常大，造成对最 终的仿真结果影响很大，所以考虑对k o r e n 模型进行改造，将5 个参数改为对 屏极电压的函数。即，在对管予特性曲线采样时针对每一组不同的屏极电压v 。 有一组与之相对应的屏极电流i ”栅极电压v g ，此时对一固定v ，原方程变为 i p 关于v g 的函数，此时可以利用m a t l a b 中最优化工具箱中的最小二乘曲线拟 合函数l s q c u r v e f i 的来求出在此屏极电压下与之对应的参数值。 在4 2 式中，对于给定v p ：v pj ，v p 2 ，v p ，则4 2 式成为i p 关于 v g 的函数，相对给定v p ，分别存在一组变量i p i ，v g j 与之一一对应，此时4 2 式中五个参数k p 、p 、k ，b 、x 、k g l ，均可看成是关于v ，的函数，此时可利用 m a t l a b 中曲线拟合工具箱分别求出k ”k ，b 、x 、k g l 关于v p 的表达式：k p ( v p ) 、 p ( v p ) 、k v b ( v p ) 、x ( v p ) 、k g l ( v p ) 过试验发现其中k p ( v p ) 、x ( v p ) 曲线为近似的指数大于o 的上升幂函数，而肛( v 。) 、 k ，b ( v p ) 、k g l ( v p ) 为近似的指数小于o 的下降幂函数，故考虑使用高次多项式 ( x ) = a 来拟合函数k p ( v p ) 、x ( v p ) ，用指数函数的通项公式 ， ) = 铲p ”3 + c + p 一。来拟合函数p ( v p ) 、k ，b ( v p ) 、k g l ( v p ) 。则式4 2 可改造为： = 错( 1 + s 朗( 置( ，k ) ) ) 式4 4 其中： 置( ”，k ) 2 j 云i 豸1 0 9 1 + 。x p 【巧( ) + ( 1 7 ( v 一) + k o ，) j 匕( v ，) + 2 ) 】 k ，( v ，) = n + v ：，x ( v ，) = p i + v ： ( v 。) = 口+ p 6 + c p 4 “，“( v ，) = 口9 6 + + f + p 4 “，。( v ，) = 日+ p 6 + c + p 。 通过曲线拟合计算出各函数的系数后，可以在p s p i c e 宏模型中添加五个电压控 制电压源( v c v s ) e 2 、e 3 、e 4 、e 5 、e 6 ，受控电压均为v ( 1 ，3 ) 即屏极相对于 阴极的电压v 。，然后分别将e 2 、e 3 、e 4 、e 5 、e 6 点电压代入受控源e 1 中，即 完成了对上述五个参数的改造 图4 2 改进后的真空管仿真电路图 4 5 、改进后的k o r e n 模型的应用： 此处应用改进后的k o r e n 模型对应用在d n b 中性束诊断系统中的e i m a c 公司生产的一大功率真空三极3 c x 2 5 0 0 a 3 进行了仿真检验，此三极管基本参 数如下： 栅极电压 放大系数 输入电容 最高频率 o 3 7 v 一7 5 v ，栅极电流：5 1 5 a ( v g = 7 5 v ) 2 2 3 5 p f输出电容：o 9p f 栅极阴极电容：2 0 p f i i o m h z 4 5 1 、数据采集 在该管恒流特性图中按屏极电压v 。- ( i = 1 ”n ) 不同，分别采得该屏极电压下不 同栅极电压下的屏极电流值i 。，v 。( j = i l o ) 4 5 2 、计算不同屏极电压下对应的方程参数 写出2 a ，2 b 式对应的m 文件 f u n c t i o nf = m y w o r k ( x ，x d a t a ) e 1 = ( 4 0 0 x ( 1 ) ) 术l o g ( 1 + e x p ( x ( 1 ) 半( 1 x ( 2 ) + x d a t a s q r t ( x ( 3 ) + 4 0 0 2 ) ) ) ) ： f = ( ( e 1 “x ( 4 ) ) x ( 5 ) ) 乖( i + s i g n ( e 1 ) ) ： 用i m ，v m 对应的向量形式作为优化的原始的输入输出数据向量，五个参数的初 口9ljlll仆山lll 口1_l 3pov、3vv 皤叩lfl_ 2 0 0 0 0 ) t h e n e i s e i n t p r e s s2 m s g b o x ( ”输入数据越限，请重新输入! 1 ，v b q u e s t i o n ，输入错 s t a t e ( 1 i s t ) ；f a l s e l f ( i n t ( t x t m k ( 1 i s t ) t e x t ) = 0 ) t h e n e i s e i n t p s s2m s g b o x ( ”脉冲宽度不能为0 1 ，v b q u e s t i o n ，n 输入错 s t a t e ( 1 i s t ) = f a l s e 延时设置 s e t l e f t = t x t y s h ( 1 i s l ) t c x t ，10 0 0 脉宽设置 s e t w j d t h2 t x t m k ( 1 i s t ) t e x t l0 0 0 s e t l e f t ；1 0 8 0 + i n t ( s c t j e f t 5 4 0 ) s e t w i d t h2 i n t ( s e t w i d t h 5 4 0 ) + 2 0 p u l s e ( 1 i s t ) l e f t = s e t l e 竹 - 4 0 e n d i f e n d l f e n d i f e n d i f e n df u n c t i o n 2 、数据发送 p u l s e ( 1 i s t ) w i d t h = s e t w i d t h s t a t e ( i i s t ) ；n u e 数据发送模块要完成文本框内的输入数据由文本格式变换为数据格式，确 认数据的正确性，及形成数据包到最终发送数据包 。发送 f u n c t i o ns e n d d a t a ( j i s ta si n t e g e r ) 。h v e d 发送 i f ( s t a t e ( 1 i s t ) = t r u e ) t h e n 延时 脉宽 转换 g e t l e f t ；i n t ( t x t y s h ( 1 i s t ) t e x t ) g e t w i d t h = i n t ( t x t m k ( 1 i s t ) t c x t ) c h l e f t = i j r i m ( s t r ( g e t l e f t ) ) c h w i d t h = u r i m ( s t r ( g e t w j d t h ) ) c h s e n d o = ”$ $ o o o 0 0 0 0 0 0 0 脊” c h s e n d l = ”$ $ 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 撑” l e n l e f t = l e n ( c h l e f t ) l e n w i d t h ；l e n ( c h w i d t h ) j e n l e f t 盆l t r i m ( 1 e n l e f t ) l e n w i d t h = l 1 y i m ( 1 蛐w i d t h ) 延时串 4 1 i f l i s t l o t h e n m j d r c h s e n d o ，7 ，1 ) = l i s t e i s e m i d ( c h s e n d 0 ，6 ，2 ) = i l s t e n d i f m j d ( c h s e n d 0 ，l3 - l e n w i d t h ，l e n w i d t h ) 2c h l e f t 发送字符数据，注意必须用回车符( v b c r ) 结束 c h s e n d o = l ，r r i m ( r t r i m ( c h s e n d o ) ) m s c o m m l o u t p u t = c h s e n d o p u b s t r i n 9 1 = c h s e n d 0 保持串 i f i i s t 1 0 t h e n e l s e m i d ( c h s e n d l 。7 ，1 ) = l i s t + 1 m i d ( c h s e n d 0 6 ，2 ) = i i s t + l e n d i f m i d ( c h s e n dl ，13 一l e n w i d t h ，l e n w i d t h ) = c h w i d t l l 发送字符数据，注意必须用回车符( v b c r ) 结束 e l s e c h s e n d l ；l 1 i m ( r t r i m ( c h s e n d l ) ) m s c o m m l o 毗p u t = c h s e n d l p u b s t r i n 9 2 = c h s e n d l i n t p r e s s = m s g b o x ( 。请确认输入数据”，v b q u e s t i o n ，“错误) e n d i f e n df u n c t i o n 4 2 5 4 、小结 d n b 的正常运行的关键在于各个电源的精确配合，而时序发生器就在于向 各电源发出精确的指令信号，做为d n b 系统核心的控制装置，其作用不可替 代。 该时序发生器应用p i c 系列单片机，具有可靠性高、体积小、精度高、编 程灵活的优点，上位机通讯程序由于采用了混合编程的方法，使程序能够顺利 地运行在组态软件中，同时使程序的编程难度大大降低，也简化了源代码长度 和复杂程度。 第六章结论与展望 6 ，1 总结 d n b 中性束诊断系统是受控核聚交装置托卡马克的一个重要的等离子体状态 诊断测量装置，该系统的主要部件( 等离子体源，抑制极、灯丝、弧及偏转磁场等九 路电源) ，通过中科院等离子体物理研究所与美国f r c ( 德克萨斯大学核聚变研究中心) 合作获得，其系统加速极电源采用己建成的e c r h 系统高压脉冲电源。该d n b 电源 的控制系统由合肥工业大学电气与自动化工程学院与中科院等离子体物理研究所 d n b 课题小组合作开发，基本结构为以p l c 、单片机控制器为底层控制器，工控机 和组态软件为上级控制单元的系统控制结构。 d n b 系统是一个集物理、控制、电力、电子、真空等现代高科技技术与一身的 高科技装置，其结构极其复杂，在该研究过程中，限与个人水平，本人仅参加了其中 很少的一部分工作： 1 、d n b 抑制极电源s u p p r e s s o r 的理论研究及调试工作 2 、对d n b 抑制极电源的核心部件大功率真空三极管，提出了一种新的基于 最优化和曲线拟合技术的数学模型，并以此为基础建立仿真模型，得到了 比较满意的结果 3 、承担了d n b 系统时序发生器通讯控制程序的编写，利用混合编程的办法 在组态软件中实现了对底层通讯的控制，对d n b 控制系统早目投入运行 提供了良好的条件 6 2 有待改进或不足之处 1 、 真空管的特性主要包括屏极电流与屏极电压及栅极电压的关系，栅 极电流虽然不起决定性因素，但与以上三个参数之阚也存在着一定 的关系，并对其外特性有一定影响。本文中改进的仿真模型虽然使 真空管在屏极特性的仿真精度上有了较大的提高，但没有能体现出 栅极电流对该真空管外特性的影响作用。由于栅极电流的加入使原 来仿真模型复杂程度大大提高，可能需要做非常大的改动，这项工 作需要日后的深入研究 2 、 由于条件限制，时序发生嚣的通讯控制程序没能没能涉及到系统时 序容错问题，目前的容错部分仅针对程序可靠性散了相关设计，加 入系统容错功能可以在很大的程度上防止误操作、加强系统的可靠 性。该程序的返回数据包延时校检部分结构较复杂，不甚理想，这 一点也是下一步的改进工作需要注意的问题 6 3 展望 目前，d n b 中性束诊断系统己调试完毕，在现在进行的h t 一7 系列实验 中已经投入使用并取得了良好的效果。d n b 中性束诊断系统的研究和调试成 功，为我国受控热核聚变研究的顺利开展、不断深入和取得突破提供了必要条 件，同时也对等离子体诊断技术的发展具有重大意义。 该d n b 系统是美国f r c ( 德克萨斯大学核聚变研究中心) 八十年代的研究成果， 其电源系统中使用的一些技术目前已经过时，在近二十年内，控制技术、电力电子技 术取得了突破性的进展，使体积小、效率高的大功率脉冲电源成为现实，现在的d n b 系统的电源模块中，一部分电源可以用现代电力电子器件对其进行改造，这可以使该 电源提高可靠性，减小体积的同时也降低了损耗。 参考文献 1 高艳梅、房蔓楠，“s p i c e p s p i c e 编程技术”，北京：电子工业出版社，2 0 0 2 6 2 陈东，“0 r c a d 电路设计”，北京：国防工业出版社，2 0 0 4 1 2 l 1 8 5 3 薛定宇、陈阳泉，“基于m a t l a b s i m u l i n k 的系统仿真技术应用”，北京： 清华大学出版社，2 0 0 2 。1 6 5 1 8 2 4 许波、刘征，“m a t l a