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本论文的选题属于中国散裂中子源(CSNS)快循环同步加速器(RCS)第一期工程的磁铁电源样机的研制阶段。
CSNS/RCS磁铁电源系统由8套带直流偏置的交流电流源组成，驱动8套由磁铁、谐振电抗器和谐振电容器组成的怀特电路型谐振网络负载。根据RCS环的物理设计要求，这8套电源的电流跟踪精度为0.1％，对应电源的输出指标为峰谷值稳定度(0.1％)、频率稳定度(0.01％)、相位误差(10μs)和总谐波失真THD(O.02％)。数字控制因为其可靠性、温漂小、参数整定方便、集成度高等优点而成为实现这些苛刻指标的唯一方案。
考虑到磁铁和谐振电抗器负载的非线性，电源控制系统采用了电流环加电压前馈环的调节器结构以更好地降低THD。基于电源本机控制器查找表的正弦波发生器，有利于提高输出设定值精度和分辨率，并可以非常方便地实现相位调节。
NiosⅡ嵌入式软核处理器因为其高性价比而被选为电源控制器的实现平台。基于该现场可编程门阵列，采用片上可编程系统的设计思想，并结合电源系统的特殊要求，开发了数字电源控制模块。磁铁电源样机的测试结果表明，各项指标达到了预期设计目标。
该磁铁电源样机的数字化控制的实现，为CSNS/RCS第二期工程磁铁电源系统的控制方案设计奠定了基础，也为国内外同类型加速器的磁铁电源系统的控制提供了重要的参考价值。