【摘 要】
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高频系统的作用是产生高频电场,给予加速器中的粒子能量。频率调谐系统是高频系统的重要组成部分。高频谐振腔的调谐方法主要分为基于相位差的调谐方法和基于腔体反射信号的调谐方法。环境温度变化会导致信号相位漂移,影响基于相位差的调谐方法的准确性。此外,应用基于相位差的调谐方法,需要经常性的手动调整。相比之下,基于反射信号的调谐方法受环境温度影响程度较小,准确性较高且启动时间较短。为进行基于反射信号的腔体调谐
【机 构】
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中国科学院大学(中国科学院近代物理研究所)
【出 处】
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中国科学院大学(中国科学院近代物理研究所)
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高频系统的作用是产生高频电场,给予加速器中的粒子能量。频率调谐系统是高频系统的重要组成部分。高频谐振腔的调谐方法主要分为基于相位差的调谐方法和基于腔体反射信号的调谐方法。环境温度变化会导致信号相位漂移,影响基于相位差的调谐方法的准确性。此外,应用基于相位差的调谐方法,需要经常性的手动调整。相比之下,基于反射信号的调谐方法受环境温度影响程度较小,准确性较高且启动时间较短。为进行基于反射信号的腔体调谐系统设计,对腔体的等效电路进行分析。在已有研究成果的基础上,通过求解微分方程得到当腔体输入信号为连续信号时,高频谐振腔反射信号幅度函数表达式,为进一步进行基于反射信号的高频谐振腔调谐研究提供了理论基础。滑模极值搜索算法具有鲁棒性较强,收敛速度可预先设置等优点。结合Lyapunov稳定性理论和SSC-LINAC（Separator Sector Cyclotron）腔体调谐过程的特点,对滑模极值搜索算法的控制增益和参考信号进行改进。将滑模极值搜索算法引入SSC-LINAC腔体自动调谐系统设计中,通过软件仿真和设计硬件测试平台,对基于改进后算法的调谐过程进行仿真与实际测试。测试结果显示,所设计的频率稳定系统能够在较短的启动时间和持续时间内,实现SSC-LINAC腔体功率自动馈入过程。所设计的自动调谐系统通过了长时间稳定性试验且频率稳定度满足设计指标要求,证明了将滑模极值搜索算法应用于高频谐振腔调谐工作的可行性。
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