[发明专利]一种基于脉冲闭环模式的回旋加速器优化启动方法

权利要求书

1.一种基于脉冲闭环模式的回旋加速器优化启动方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、初始化准备工作

1)建立回旋加速器低电平系统的一键启动流程；

2)建立CPU状态机，状态机状态为S0～S4；

步骤二、进入脉冲闭环模式下的低功率调谐状态并实现低功率调谐状态下的调谐闭环；

步骤三、进入脉冲闭环模式下的脉冲搜索状态并实现脉冲搜索状态下的调谐闭环；

步骤四、进入脉冲闭环模式下的功率提升状态并实现功率提升状态下的幅度闭环；

步骤五、进入脉冲闭环模式下的正常运行状态并实现正常运行状态下的腔压平衡。

2.根据权利要求1所述一种基于脉冲闭环模式的回旋加速器优化启动方法，其特征在于：所述步骤二的进入脉冲闭环模式下的低功率调谐状态并实现低功率调谐状态下的调谐闭环，具体过程如下：

1)低电平调制输出模块向加速器腔体输入一个低电平脉冲信号，该低电平脉冲信号驱动加速器腔体，通过取样电缆从加速器取样获得调谐模块的腔体正向信号Forward、腔体取样信号Pickup1、腔体取样信号Pickup2；

2)CPU状态机从关闭状态s0转向低功率调谐状态s1，并将s1发送给数字控制器，

3)数字控制器分别给调谐模块的高频开关1和高频开关2、以及低电平调制输出模块的高压开关3一个低电平信号；

4)腔体的正向信号Forward与腔体取样信号Pickup1通过高频开关1和高频开关2选择连接各自的放大器一路，保证低功率信号能够进入鉴相器鉴相范围；高压开关3选择14db衰减器一路；

5)从鉴相器引出的ADC模拟信号与所述调谐参数设置值进行减法运算，并将运算结果一路通过ADC发送给数字控制器，另一路发送到调谐比较器；

6)PID调谐算法单元进行低功率调谐状态下的调谐闭环运算：当判断腔体频率和高频信号频率达到一致时，输出调谐闭环信号PhaseOK给CPU，实现低功率调谐状态下调谐闭环，进入脉冲搜索阶段；低功率调谐状态下，调谐比较器在连续信号下判断调谐闭环。

3.根据权利要求1所述一种基于脉冲闭环模式的回旋加速器优化启动方法，其特征在于：所述步骤三的进入脉冲闭环模式下的脉冲搜索状态并实现脉冲搜索状态下的调谐闭环，具体过程如下：

1)CPU接到低功率调谐状态下的调谐闭环信号PhaseOK后，将s2信号发送给数字控制器；

2)数字控制器将定占空比的脉冲信号发送给高频开关3，同时发送给高频开关1、2；

3)调谐模块的高频开关1、高频开关2根据定占空比的脉冲信号的高电平信号选择衰减器一路，由于脉冲搜索状态下功率提高，功率提高后的腔体正向信号Forward、腔体取样信号Pickup1通过衰减器进入鉴相器；高频开关3根据定占空比的脉冲信号，在脉冲高电平时选择3db衰减器一路，在脉冲低电平时选择14db衰减器一路，从而实现功率搜索状态下的等宽度脉冲；

4)鉴相器引出的ADC模拟信号与所述调谐参数设置值进行减法运算，并将运算结果一路通过ADC发送给数字控制器，另一路发送到调谐比较器；

5)PID调谐算法单元进行脉冲搜索状态下的调谐闭环运算：当判断腔体频率和高频信号频率达到一致时，输出脉冲调谐闭环信号PhaseOK给CPU，实现脉冲搜索状态下的脉冲调谐闭环，并关闭调谐比较器，进入功率提升状态；在脉冲搜索状态下，调谐比较器在脉冲高电平时判断调谐点。