HLS-Ⅱ基于物理量控制系統(tǒng)及相關應用研究.pdf

1、合肥光源在經(jīng)過重大維修改造之后，于2015年1月正式投入運行。改造后的光源稱為HLS-Ⅱ。在光源調(diào)試和運行期間，基于物理量控制系統(tǒng)及在其基礎上開發(fā)的上層物理應用起到了重要作用。
　　基于物理量控制系統(tǒng)是以物理量作為直接控制對象，實現(xiàn)了對各種加速器元件的物理量（如磁鐵磁場和束流能量等）進行直接操控，進而實現(xiàn)了對儲存環(huán)和束流參數(shù)的直接控制。物理量和工程量的轉(zhuǎn)換在控制系統(tǒng)內(nèi)部實現(xiàn)，不同的控制和調(diào)試分析軟件共享數(shù)據(jù)，提高了系統(tǒng)的靈活性和數(shù)

2、據(jù)轉(zhuǎn)換效率，很好地滿足了光源調(diào)試和機器研究以及光源運行的需求。
　　論文在調(diào)研當前加速器控制系統(tǒng)以及基于控制系統(tǒng)的物理應用的基礎上，研發(fā)了HLS-Ⅱ基于物理量控制系統(tǒng);介紹了該系統(tǒng)的硬件和軟件結(jié)構(gòu)，并從“物理量與工程量之間的轉(zhuǎn)換”、“物理記錄間同步”和“不同功能模塊的硬件共享”三個方面詳細描述了它的基本原理和功能;給出了該系統(tǒng)的性能測試結(jié)果，結(jié)果表明該系統(tǒng)完全可以滿足光源調(diào)試和運行的需要。
　　在基于物理量控制系統(tǒng)的基礎上開

3、發(fā)了多種上層物理應用。論文詳細介紹了其中幾個典型的應用，即儲存環(huán)Lattice標定和束流光學參數(shù)校正、注入器與儲存環(huán)能量匹配和儲存環(huán)插入元件Lattice補償、儲存環(huán)束流閉軌反饋。
　　利用校正鐵和BPM測量的響應矩陣所包含的信息進行了HLS-Ⅱ Lattice標定和光學參數(shù)校正。在此過程中，采用LOCO進行Lattice擬合，并利用HLS-Ⅱ控制系統(tǒng)中“不同功能模塊的硬件共享”功能來同時實現(xiàn)儲存環(huán)Lattice校正，使得儲存環(huán)的

4、實際Lattice很好地和理論模型吻合。
　　利用HLS-Ⅱ控制系統(tǒng)“物理記錄間同步”功能進行了注入器和儲存環(huán)的能量匹配，方便了光源的調(diào)試;利用HLS-Ⅱ控制系統(tǒng)中“不同功能模塊的硬件共享”功能進行儲存環(huán)插入元件的Lattice補償，消除了插入件對儲存環(huán)光學參數(shù)的影響，降低了插入件的非線性效應。
　　儲存環(huán)束流軌道穩(wěn)定性是同步輻射光源的一項重要性能指標，提高束流軌道穩(wěn)定性也是HLS-Ⅱ調(diào)束軟件的主要任務。論文從束流閉軌校正的

5、原理和方法、校正鐵電源穩(wěn)定性對束流軌道的影響、束流閉軌反饋目標軌道的測量、以及反饋軟件的開發(fā)等方面介紹HLS-Ⅱ束流閉軌反饋系統(tǒng)。束流閉軌反饋使全環(huán)軌道的穩(wěn)定性大幅提高，使得束流軌道長期穩(wěn)定性4μm(RMS)，接近三代同步輻射光源水平。
　　本論文開發(fā)的HLS-Ⅱ基于物理量控制系統(tǒng)，在國內(nèi)首次實現(xiàn)了對加速器元件物理量的直接控制。在此基礎上開發(fā)的上層物理應用已在HLS-Ⅱ調(diào)試期間發(fā)揮了重要作用，也為HLS-Ⅱ的穩(wěn)定、高品質(zhì)運行提供著