HT-7等离子体密度反馈控制系统的研究

介绍了HT 7等离子体密度反馈控制系统 ,分析了影响等离子体密度控制的因素 ,改进了密度反馈控制方式 ,使控制系统密度反馈更为完整、规范 ,实现了控制系统从单纯的反馈控制向多功能转化。给出了在HT 7装置上的实验结果 ,并提出了进一步改进的措施。

HT-7U超导托卡马克极向场反馈控制系统

HL 7U超导托卡马克的极向场反馈控制系统是装置正常运行的重要保证。该控制系统以VXI总线机箱为基本单元、数字信号处理器为核心,组成反馈时间为2～4ms的高速实时反馈系统。简要地叙述了该系统的基本组成以及软件算法的研究。

一种大规模分布式实验数据管理系统

HT 7超导托卡马克核聚变装置主要研究和解决非感应等离子体平衡、稳定、输运、波与等离子体的相互作用 ,以及等离子体与壁的相互作用等问题 ,以期达到准稳态等离体参数 ,为核聚变堆的商业应用作出先期预演。HT 7实验数据管理系统主要任务是服务于这些装置诊断仪器的数据采集、存档、分析处理和检索。由于HT 7超导托卡马克是个准稳态聚变实验装置 ,其数据采集量达数百兆 ,又因为这些数据要在短时间 ( 5min)之内 ,提供给分布在所内各大楼内的广大物理实验工作者分析使用 ,因此设计了基于交换器的高速以太网的分布式HT 7实验数据管理系统 。

Socket通信编程在分布式控制系统中的应用

用于HT7超导托卡马克核聚变实验装置的DCS分布式控制系统，采用了多处理机结构，本文较详细介绍Socket通信方式在多处理机之间数据传送中的应用。

网络通讯技术在分布式控制系统中的应用

大规模分布式控制系统Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｓｙｓｔｅｍ简称ＤＣＳ是计算机系统、通讯系统、控制论、信息论与自动化、系统工程、可靠性相互促进、互相接透、综合发展的最好、最高的典范。它自７０年代问世以来，发展异常迅速，已被广泛应用于工矿企业的生产过程控制、核试验、航空航天、核电站、核聚变实验装置等领域。等离子体物理研究所的ＨＴ７超导托卡马克核聚变装置的控制系统就是一个分布式的控制系统，其主要特征之一是系统中采用了多处理机结构，这就使各处理机之间的数据传送变得十分重要。因此，通讯系统是ＨＴ－７控制系统正常运转的支柱。本文详细地描述了ＨＴ－７的网络结构及其网络通讯方式。

基于DSP和ARM便携式电能质量监测系统的设计与实现

介绍一种基于DSP和ARM架构的便携式电能质量监测系统的软硬件设计方案。利用TITMS320F2812DSP和高精度数据采集芯片AD7656完成对现场电信号的同步采集和分析计算,DSP通过串口和FIFO与嵌有Linux系统的ARMS3C2440芯片通信,完成分析数据和原始数据的传输,采用大容量存储设备记录存储采样波形和分析结果,通过网络接口上传数据并设置监测终端的运行参数。实验测试结果表明该设计的可行性,该系统满足实时在线监测电能质量的各项指标。

基于Linux的Beowulf集群的实现

中国科学院等离子体物理研究所是国内从事核聚变研究和托卡马克(Tokamak)实 验的主要基地,由于实验研究的需要,有必要建立自己的大型并行计算机系统,进行托卡马 克实验的数值模拟等研究课题?文章介绍了在普通PC机上利用Linux操作系统实现基于分布 存储结构的Beowulf集群系统的方法,同时也介绍了基于消息传递模型 (Message Passing I nterface,MPI)的并行程序设计方法?

一种基于支持向量机的人脸识别新方法

关于人脸识别问题,采用一种基于独立分量分析进行特征提取和支持向量机实现多分类的人脸识别新方法。根据支持向量机理论,为提高对人脸的识别率,提出环形对称划分的支持向量机多分类算法。算法将多类问题的类别环形排列,依次进行对称划分构造纠错编码输出矩阵;根据求得的纠错编码输出矩阵,用解码函数求解待求样本的类别。对于人脸识别问题,利用独立分量分析方法构造人脸的特征脸空间,在特征脸空间运用算法进行人脸识别,在人脸数据库上的仿真结果表明,算法能有效地完成人脸识别任务。

大气压等离子体射流对细菌芽孢灭活机理研究

为研究低温大气压等离子体灭菌机理,设计了一种单电极等离子射流装置。使用该装置对枯草杆菌芽孢进行了细菌灭活实验。利用扫描电镜(SEM)观察了氩等离子体处理前后细菌芽孢的形貌变化;测量了等离子体处理后枯草杆菌芽孢蛋白质泄漏量,并进行了光谱诊断。实验结果表明枯草杆菌芽孢经氩等离子体射流处理5 min后,芽孢杀灭率低于两个量级。温度和紫外光在细菌灭活中作用较小,羟基自由基不起主要作用。SEM结果显示氩等离子体处理5 min后枯草杆菌芽孢形态基本保持完整。根据SEM、蛋白质泄漏量和发射光谱分析结果,推断高能粒子在细菌灭活中起主要作用。高能粒子对细菌细胞壁和细胞膜造成一定的刻蚀作用,并最终导致了枯草杆菌芽孢的失活。

EAST积分器系统的设计

在核聚变实验中,积分器是还原微分信号的基本手段。长时间低漂移积分器系统的研制是托卡马克实验中的重要环节。以差分式积分器为核心,结合线性隔离技术、程控放大器技术和嵌入式以太网通信技术,设计实现了EAST(Experiment Advance Superconductor Tokamak)积分器系统。提出的系统整体标定方法进一步提高了该积分器系统的精度。性能测试表明,在增益为1时,该积分器在100 s内的积分漂移小于10 mV,满足了当前EAST实验的需求。该积分器系统已投入EAST的实验中,并取得了良好的运行效果。

Pt100温度计电阻和温度关系的拟合

全超导托卡马克(Tokam ak)装置EAST是国家"九五"大科学工程,温度参数是超导磁体最重要也是最基本的运行参数之一。工作在液氮温区的装置部件的温度通过铂电阻温度计Pt100进行监测。根据温度计的一组实测R-T数据进行拟合,得到与实际温度逼近度高的R-T关系函数,从而提高了EAST装置液氮温区温度测量的准确度。

MDSplus在HT-7Tokamak聚变实验数据系统中的应用

HT-7是国家大科学工程的一个超导托卡马克装置,用于研究受控聚变反应。MDSplus作为实验数据系统的一部分,已成功地应用于HT-72004年春季聚变实验。该文叙述了Linux操作系统平台下的MDSplus在HT-7数据系统中的应用方案,论述了其技术实现细节,解决了MDSplus在多线程模式下不能安全进行数据操作的关键问题。实验表明,基于MDSplus的数据系统性能稳定,数据格式统一,为各国聚变专家进行数据分析、数据处理、系统诊断、结果共享、虚拟合作等奠定了良好的基础。

基于PCI的托卡马克高速数据采集系统研究

为满足EAST托卡马克装置放电实验需要,为物理实验人员提供连续、高采样率的物理诊断分析数据,设计并实现了基于PCI总线的托卡马克长时间高速数据采集系统。详细叙述该数据采集系统的软、硬件设计,该系统由ADLink工控机和高速数据采集卡DAQ2010构成,通过双缓冲的采集方式实现了多路信号的连续、同步采集,使用改进的LZO算法对数据进行压缩并实时将数据上传到大容量数据服务器。实验结果表明,该系统能够在2 MSps采样率下连续稳定工作,系统运行稳定,满足实验对数据采集速度和同步的要求。

EAST托卡马克实时数据系统

全超导托卡马克装置EAST的设计目标之一是实现1000 s的可控等离子体放电,与此相对应,需要构建具有实时数据传输、存储和发布的高速分布式实时数据系统。该文从功能结构和实现方法2个方面,论述了EAST实时数据系统的硬件结构,对基于时间片机制的实时数据系统接口和实现方法进行分析。

核聚变实验数据采集系统中数据压缩算法的研究

在分析当今普遍使用的压缩算法后，采用了适合核聚变实验装置数据采集和发布系统的LZO算法，并且给予具体应用，同时给出了性能评估，希望能对其它类似情况的数据压缩算法提供一定的参考价值。

EAST中央控制系统

描述了EAST中央控制系统和EAST虚拟合作实验室系统的体系结构和各个部分的主要功能和设计思想。EAST中央控制系统主要功能是协调统一各个控制、诊断、采集子系统,为各个子系统提供统一的控制接口。EAST中央控制系统制定和规范了与各分控系统之间的通信协议,加强了对各分控系统的控制,统一和规范了控制数据的发布和控制参数的设置。系统按照功能模块设计和实施,有效地提高了系统的升级和扩展能力。

基于VFW的视频图像叠加与播放方法

基于VFW方法基础上,建立了一个视频叠加和播放系统。该系统先对各视频进行分割,再将分割后的各帧图像叠加处理,在此基础上建立一个播放线程,将处理结果依次显现出来。结果表明,该方法实用可靠,各视频可以很好的融合在一起,并可很好的控制各视频的相对位置、大小和旋转角度。

EAST安全巡检与联锁保护系统设计与实现

全超导托卡马克系统不同于常规托卡马克系统,有独特的运行特性和更高的运行风险。安全巡检与联锁保护系统是托卡马克系统中必不可少的一个重要组成部分。EAST(Experimental Advanced Superconducting Tokamak)是我国自主研发的世界上第一个全超导托卡马克系统。本文详细分析了EAST的主要运行风险,针对运行风险制定的各子系统的安全监测和保护机制,及分布式EAST安全巡检与联锁保护系统的系统体系结构和系统的实现。EAST已在中国科学院等离子体物理研究所建成并于2006年9月运行成功,获得等离子体,本系统已在EAST装置的2006～2007年度的几轮实验中成功应用。

基于linux集群的并行计算

集群计算机技术是高性能并行计算机系统中的一个研究热点。对于有密集运算需求的企业和研究机构来说,集群系统是他们的最佳选择。本文简要介绍了linux集群技术和并行程序设计的概念,并给出了一个并行程序实例,对linux集群系统进行了性能评测。

Linux下多线程Socket通讯的研究与应用

Linux操作系统具有良好的稳定性和出色的网络性能,因此被广泛应用于网络服务领域。而在Linux下开发高性能的网络通讯程序,是充分发挥Linux网络特性的一个关键因素。文章通过对Socket通讯模型的分析和比较,阐述了在大规模分布式系统中采用多线程Socket通讯技术的必要性。并且以HT-7数据采集和控制系统中的炮号服务器为例,详细说明了如何在Linux下利用多线程Socket通讯技术进行网络通讯程序的开发。