一种用于医用超导回旋加速器高频腔体的电压调平衡算法
专利汇可以提供一种用于医用超导回旋加速器高频腔体的电压调平衡算法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种用于医用超导回旋 加速 器高频腔体的 电压 调平衡 算法 ，涉及电压调平技术领域，基于高频低电平系统中的回旋加速器高频腔体，回旋加速器高频腔体包括I腔和R腔，高频低电平系统包括 控制器 、 电机 驱动器 和电机，电压调平衡算法通过ARM控制器平台，对推挽式高频腔两组腔体的电压进行 采样 ，对采样 信号 进行一系列的运算，最终获得用于调节两组腔体电压的微调电容电机 控制信号 ；这种算法在不影响高频腔体调谐的条件下，具有调平衡速度快，使用灵活，控制 精度 高的特点，防止了因推挽式高频腔两组腔体的之间电压 不平衡 ，而造成的回旋加速器无法出束的现象发生。，下面是一种用于医用超导回旋加速器高频腔体的电压调平衡算法专利的具体信息内容。
1.一种用于医用超导回旋加速器高频腔体的电压调平衡算法，基于高频低电平系统中的回旋加速器高频腔体，所述回旋加速器高频腔体包括I腔和R腔，所述高频低电平系统包括控制器、电机驱动器和电机，其特征在于，电压调平衡算法包括如下步骤：
S1：根据高频低电平系统的调试方法，使高频低电平系统的幅度环和调谐环实现闭环控制，分别获取I腔和R腔的采样信号，并调节I腔和R腔的分布电容，使二者的采样电压保持一致；
S2：基于获取的高频低电平系统调谐环的输出TuningStep，根据I腔和R腔的电压比公式，并根据实际获取的I腔电压VDeeI和R腔电压VDeeR，获得实际测量电压比N；
当调谐环未完全闭环时，电压平衡环的控制为
式中K为补偿系数；
当调谐环完全闭环时，TuningStep数值接近于0，即死区，则有实际测量电压比N的对数 ：
此时电压平衡环的控制为：
式中 为TuningStep死区的补偿系数；
S3：将调谐环控制算法与电压平衡环电压控制算法相结合，并输出控制信号至电机驱动器以驱动电机调节微调电容。
2.根据权利要求1所述的电压调平衡算法，其特征在于，步骤S1包括：
S11：根据高频腔体设计参数及实际测量数据，设定高频腔体实际输入信号频率，并使输入信号频率稳定不变；
S12：按照高频低电平系统的调试方法，使高频低电平系统的幅度环和调谐环实现闭环控制；
S13：分别获I腔和R腔的取采样信号，并利用网络分析仪调节I腔和R腔的分布电容，使二者的采样电压保持一致；
S14：调试电机驱动器及电机，使高频低电平系统对电机的控制实时而有效。
3.根据权利要求1所述的电压调平衡算法，其特征在于，步骤S1中所述的I腔和R腔采样为同时采样，并将采样信号输入控制器中。
4.根据权利要求1所述的电压调平衡算法，其特征在于，步骤S2中，基于高频腔体的等效模型，I腔和R腔之间具有耦合电容 ，I腔和R腔的电压比公式为：
其中， 为I腔的电压， 为R腔的电压；且
。
5.根据权利要求1所述的电压调平衡算法，其特征在于，所述控制器采用ARM控制器。
6.根据权利要求5所述的电压调平衡算法，其特征在于，所述ARM控制器采用Arduino DUE开发板。
7.根据权利要求1所述的电压调平衡算法，其特征在于，步骤S2中，K取值1±0.1。
一种用于医用超导回旋加速器高频腔体的电压调平衡算法
技术领域
背景技术
发明内容
S1：根据高频低电平系统的调试方法，使高频低电平系统的幅度环和调谐环实现闭环控制，分别获取I腔和R腔的采样信号，并调节I腔和R腔的分布电容，使二者的采样电压保持一致；
S2：基于获取的高频低电平系统调谐环的输出TuningStep，根据I腔和R腔的电压比公式，并根据实际获取的I腔电压VDeeI和R腔电压VDeeR，获得实际测量电压比N；
当调谐环未完全闭环时，电压平衡环的控制为
式中K为补偿系数；
当电压平衡环完全闭环时，TuningStep数值接近于0，即死区，则有实际测量电压比N的对数 ：
此时电压平衡环的控制为：
式中 为TuningStep死区的补偿系数；
S3：将调谐环控制算法与电压平衡环电压控制算法相结合，并输出控制信号至电机驱动器以驱动电机调节微调电容。
S12：按照高频低电平系统的调试方法，使高频低电平系统的幅度环和调谐环实现闭环控制；
S13：分别获I腔和R腔的取采样信号，并利用网络分析仪调节I腔和R腔的分布电容，使二者的采样电压保持一致；
S14：调试电机驱动器及电机，使高频低电平系统对电机的控制实时而有效。
。
图3为腔体谐振状态2，；此时两组腔体之间的电压为平衡状态，且电压不平衡度小于
0.5%，最小不平衡度的测定值由示波器的最小测量值决定。
具体实施方式
S11：根据高频腔体设计参数及实际测量数据，设定高频腔体实际输入信号频率，并使输入信号频率稳定不变；
S12：按照高频低电平系统的调试方法，使高频低电平系统的幅度环和调谐环实现闭环控制；
S13：分别获I腔和R腔的取采样信号，并利用网络分析仪调节I腔和R腔的分布电容，使二者的采样电压保持一致；且I腔和R腔同时采样，并将采样信号输入控制器；
S14：调试电机驱动器及电机，使高频低电平系统对电机的控制实时而有效。
式中参数及等效模型中的参数。
之间的电压比可改写成：
即改变I腔和R腔微调电容的大小即可改变两组腔体之间的电压比。
式中K为补偿系数，取值为1±0.1，优选为1。
式中 为TuningStep死区算法的补偿系数。
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