用于实现能量倍增器平顶输出的双环PI控制技术研究及验证

摘要：

上海软X射线自由电子激光(Shanghai Soft X-ray Free-electron Laser,SXFEL)升级改造工程中,升级项目之一是使装置在双束团模式下运行,即在一个微波脉冲内加速得到两个相同能量的电子束团.为此设计开发了基于双环比例积分(Proportional Integral,PI)控制的微波低电平(Low Level Radio Frequency,LLRF)控制系统,用于调制微波脉冲能量倍增器的输出波形,使其变为平顶脉冲,以满足双束团模式的要求.该方法使用了两个反馈闭环分别控制输出脉冲整体的幅相稳定性和保持波形的平坦化.通过在微波实验平台上的连续测试,证明了双环PI控制法可以长时间维持能量倍增器输出脉冲的平坦度,并保证整体的幅相稳定性在0.09％和0.1°以内(均方根值),满足了设计要求.当对系统施加较大的外部干扰时,无需人为干预,算法能自动恢复平顶输出.

关键词：低电平控制系统、微波脉冲能量倍增器、PI控制、幅度调制

所属期刊栏目：45

分类号：TL54(加速器)

资助基金：国家自然科学基金No.12105345

在线出版日期：2022-06-30（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：11-18