基于FPGA的同步光反馈控制技术的研究

来源 :中国科学院大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:Jingle2008
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
作为先进的第三代同步辐射光源设施,上海光源在我国基础科学和高新技术前沿领域的研究上发挥着极其重要的作用。继2009年建成的首批7条光束线站之后,2014年完成了梦之线及蛋白质设施5线6站的工程建设,加上已得到批复的上海光源二期线站16条光束线24个实验站以及用户投资拟建的5条光束线站,至2020年上海光源将建成近40条光束线站并投入运行。由于光束线站光学元件的热振动、机械振动、机械转动等无法排除的干扰因素,造成实验站样品处同步光强度和光斑位置的变化和漂移,从而影响实验结果,因此同步光稳定技术一直是上海光源首批线站(如微聚焦线站、生物大分子线站)、蛋白质设施工程中的红外线站以及上海光源二期工程中纳米探针、时间分辨SAXS等线站需要重点考虑并解决的难题。目前在上海光源光束线站已开展了同步光稳定技术的研究,但是由于受到软硬件技术的限制,并没有取得可以推广应用的通用技术。本论文在调研了国内外同步辐射光束线站反馈控制技术的基础上,应用先进的FPGA(现场可编程逻辑门阵列)技术设计并实现了基于PID的反馈控制器,主要完成了四方面的工作:1)完成了以PSD(Position Sensitive Detector,位置灵敏探测器)为探测元件、PIEZO(压电陶瓷)为执行器、FPGA为控制器的数字化反馈控制系统的方案设计。2)应用FPGA技术,采用自顶向下的设计方法进行Verilog硬件描述语言和原理图相结合的方式编程,实现了增量式数字PID控制器。3)在实验室搭建测试平台,测试系统对时域阶跃信号的响应,并应用激光器模拟同步光束受到的抖动干扰,通过测试反馈控制系统的时域波形及相应的幅度频谱,初步验证系统具有良好的反馈控制性能。4)在红外光束线站进行了在线测试,分别在水平方向、垂直方向测试了反馈控制系统作用前后同步光束的时域波形及相应的幅度频谱。测试结果表明:该反馈控制系统能有效地提高红外光束的稳定性,有效工作带宽为450Hz,稳态误差为几微米。
其他文献
嵌入式ARM微处理器S1S65000是专为带网络功能的数码相机设计的,文章介绍了以S1S65000嵌入式开发板为基础,将Linux系统(内核版本2.4.18)移植到开发板上,然后开发引导装载程序Boot
该文着眼于利用生物特征识别技术来解决信息安全问题,尤其是网络环境下的认证安全和数据安全问题.建立在对传统方法分析与综合的基础上,结合对生物特征——这类能唯一标识个
随着无线通信技术的飞速发展,有限频带资源和高速数据传输业务需求之间的矛盾越来越突出,而多输入多输出(MIMO)正交频分复用(OFDM)技术能够在宽带无线通信中显著提高系统的容
请下载后查看,本文暂不支持在线获取查看简介。 Please download to view, this article does not support online access to view profile.
期刊
自然界中存在着各式各样的多智能体系统蜂拥现象,从蚁群的合作智能行为到角马的迁徙运动,甚至于人类活动的本身都属于此。近年来,越来越多的学者们开始致力于研究和解释那些隐藏
桔小实蝇Bactroceradorsalis(Hendel)属双翅目Diptera、实蝇科Tephritidae,果实蝇属Bactrocera,为我国南方最重要的水果害虫之一,是我国植物检疫禁止进境的二类危险性害虫。本研
软件无线电是当前军事与移动通信领域的研究热点之一,其基本概念是把硬件作为无线通信的基本平台,使宽带A/D和D/A转换器尽可能靠近天线,而把尽可能多的无线及个人通信功能用
碳纤维复合材料风扇叶片榫头段是铺层数量最多、递减铺层最集中的部位,榫头的铺层质量影响叶片的低周疲劳强度.为完成叶片榫头段的铺层设计,基于铺层设计准则,建立了一种适用
一、课题意义外围驱动电路系统和驱动芯片的设计是OLED显示技术发展中不可或缺的重要环节,这不仅是因为试验必须消耗大量的财力、物力、人力和时间,更重要的是OLED的生产的质量
在黄土高原子午岭次生林区,对山杨林、辽东栎林、山杨-辽东栎混交林三种林地的土壤物理特性、细根分布特征、植物多样性及叶片光合生理生态特性等进行了研究,结果表明:(1)山