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改进的零序电压注入法控制NPC逆变器中点电位平衡

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现代电子技术 2022年第16期45卷 18-24页

作者：刘伍丰陆建伟河南工业大学电气工程学院河南郑州450001

中点电位平衡控制问题是三电平中点箝位(NPC)逆变器实际应用中的一个关键问题,而基于载波脉宽调制(CBPWM)的零序电压注入法是解决该问题的有效控制策略。基于此,文中提出一种基于CBPWM的零序电压注入法的改进控制策略。该方法只需要三... 详细信息

中点电位平衡控制问题是三电平中点箝位(NPC)逆变器实际应用中的一个关键问题,而基于载波脉宽调制(CBPWM)的零序电压注入法是解决该问题的有效控制策略。基于此,文中提出一种基于CBPWM的零序电压注入法的改进控制策略。该方法只需要三相参考电压和直流侧电容的电压就可得出所需的零序电压注入信号,不需要三相输出电流,可简化计算过程。通过在Simulink中搭建仿真模型,对所提出的控制策略进行验证。结果表明,文中的控制策略能够有效地平衡直流侧电容的电压,相比其他零序电压注入控制方法,具有计算量小、不需要三相电流、实现简单的优点,且能够保持较低的三相输出电流THD。仿真结果与理论分析结果基本一致,说明所提出的改进控制策略是有效的。

关键词：中点电位平衡零序电压注入载波脉宽调制中点箝位三电平逆变器空间矢量脉宽调制

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同步加速器束流能量自动切换控制系统

原子能科学技术 2019年第4期53卷 747-753页

作者：刘伍丰乔卫民敬岚刘相满何前磊河南工业大学电气工程学院河南郑州450001 中国科学院近代物理研究所甘肃兰州730000

带电粒子放射治疗中3D主动治疗方式需要不同的束流能量照射不同的病灶切面,这就需要同步加速器控制系统能实现多级束流能量的自动切换控制并提供接口对接治疗计划进行自动变能控制。本文开发了同步加速器束流能量切换控制系统,同步加速... 详细信息

带电粒子放射治疗中3D主动治疗方式需要不同的束流能量照射不同的病灶切面,这就需要同步加速器控制系统能实现多级束流能量的自动切换控制并提供接口对接治疗计划进行自动变能控制。本文开发了同步加速器束流能量切换控制系统,同步加速器的前端服务器中存储着执行1个同步加速器加速周期所需的全部控制数据集,其中控制数据通过索引标号对其进行区分,同步事例信息是同步加速器多级束流能量切换的触发信号。当前端控制器被同步时间系统的同步事例触发激活后,从DSP波形发生器的SDRAM空间中读出磁铁电源、高频等控制数据进行数据切换。同步事例信号包含同步触发信息、束流能量控制数据的索引信息和控制数据的更新操作信息。多级束流能量自动切换控制系统能实现255级束流能量间自动切换控制(碳束能量在50～500 MeV间切换,步长可控制在1.77 MeV),完全能满足实际中碳束能量在50～500 MeV间以10 MeV为步长的自动切换控制。

关键词：同步加速器控制系统束流能量自动切换同步事例 ARM控制器 DSP波形发生器

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Kicker磁铁电源控制系统设计

原子能科学技术 2013年第6期47卷 1070-1073页

作者：郭玉辉王彦瑜周德泰刘伍丰中国科学院近代物理研究所甘肃兰州730000

兰州重离子加速器冷却储存环包含多个注入和引出环节,其中较为关键的是CSRm的引出和CSRe的注入系统,其时间控制精度直接影响束流的注入引出效率。本文采用先进的ARM+FPGA技术实现对踢轨电源系统的精确控制,其时间控制精度达ns量级。ARM... 详细信息

兰州重离子加速器冷却储存环包含多个注入和引出环节,其中较为关键的是CSRm的引出和CSRe的注入系统,其时间控制精度直接影响束流的注入引出效率。本文采用先进的ARM+FPGA技术实现对踢轨电源系统的精确控制,其时间控制精度达ns量级。ARM主要实现控制数据的下载与上传,踢轨系统的控制时序主要通过FPGA编程完成。远程时序控制信号均通过光纤传输,同时对踢轨电源的电压给定采用数字电位器技术实现,给定精度达0.1%。

关键词：束流踢轨时序控制现场可编程门阵列冷却储存环踢轨电源

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兰州重离子加速器冷却存储环慢引出控制系统

强激光与粒子束 2013年第10期25卷 2667-2670页

作者：刘伍丰乔卫民原有进毛瑞士赵铁成河南工业大学电气工程学院郑州450001 中国科学院近代物理研究所兰州730000

兰州重离子加速器冷却存储环为了进行深层重离子治疗肿瘤的实验,需要长时间、均匀地慢引出束流至高能束运线,以满足深层重离子治疗肿瘤的束流要求。慢引出控制系统采用加速器控制系统的同步时间信号来进行同步控制以实现整个过程控制;... 详细信息

兰州重离子加速器冷却存储环为了进行深层重离子治疗肿瘤的实验,需要长时间、均匀地慢引出束流至高能束运线,以满足深层重离子治疗肿瘤的束流要求。慢引出控制系统采用加速器控制系统的同步时间信号来进行同步控制以实现整个过程控制;当加速器控制系统的同步事例的同步触发信号进行触发控制以及数据切换(频率值、tune值、电压幅值),波形发生器通过这三个数据信息产生相应的波形及进行放大器放大并控制静电偏转板以实现束流RF-KO方式慢引出。慢引出控制系统的同步事例接收器主要由FPGA与光纤接口组成,实现同步事例的高速稳定传输与强抗干扰性。深层重离子治疗肿瘤的正常运行以及冷却存储环已实现104 s超长周期的慢引出实验表明,慢引出控制系统能实现实验束流需求的慢引出。

关键词：慢引出控制系统虚拟加速器加速器控制系统同步事例

经皮制剂高效筛选实验自动化系统基于MSC1210和ROLAND DXY-880A绘图仪设计

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微计算机信息 2007年第20期23卷 6-7,28页

作者：李桂花敬岚刘伍丰中国科学院近代物理研究所

介绍了经皮制剂高效筛选实验的原理和方法。介绍了MSC1210的结构和性能,主要讨论了其在高精度数据采集中的应用。分析基于MSC1210和ROLAND DXY-880A绘图仪的经皮制剂高效筛选实验自动化系统的硬件结构和软件设计,详细讨论了软件部分的... 详细信息

介绍了经皮制剂高效筛选实验的原理和方法。介绍了MSC1210的结构和性能,主要讨论了其在高精度数据采集中的应用。分析基于MSC1210和ROLAND DXY-880A绘图仪的经皮制剂高效筛选实验自动化系统的硬件结构和软件设计,详细讨论了软件部分的设计和实现。

关键词：经皮制剂高效筛选实验 MSC1210 ROLAND DXY-880A绘图仪自动化

基于细胞多层介电模型的脉冲电场生物学效应研究

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农业机械学报 2014年第4期45卷 253-258,283页

作者：张晓辉张志霞李艳贞马红标张宏伟刘伍丰河南工业大学电气工程学院郑州450001 河南科技学院信息工程学院新乡453003 河南科技学院新科学院新乡453003 中国电子科技集团公司第27研究所郑州450047

为确定脉冲电场生物学效应的电场参数,从细胞多层介电模型出发,通过研究其等效电路模型在外加电场中生物响应的仿真分析得出植物细胞外膜具有低通滤波特性,内膜具有带通滤波特性。同时对细胞外膜跨膜电压进行时域分析表明频率小于2.83 H... 详细信息

为确定脉冲电场生物学效应的电场参数,从细胞多层介电模型出发,通过研究其等效电路模型在外加电场中生物响应的仿真分析得出植物细胞外膜具有低通滤波特性,内膜具有带通滤波特性。同时对细胞外膜跨膜电压进行时域分析表明频率小于2.83 Hz、电场强度大于69.7 kV/m、ms/μs级脉宽的极低频脉冲电场可以在植物细胞外膜产生可逆电穿孔。采用电场强度为100 kV/m、频率为1 Hz、脉宽为80 ms的极低频脉冲电场处理萌发绿豆种子,在萌发第4 d时,绿豆种子的芽长和根长分别比对照组增加了65.8%和80.2%。

关键词：脉冲电场生物学细胞多层介电模型仿真

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用于重离子加速器磁铁电源的数字调节器设计

强激光与粒子束 2011年第1期23卷 185-189页

作者：焦喜香敬岚龙银东乔卫民刘伍丰马云海中国科学院近代物理研究所兰州730000 中国科学院研究生院北京100049

介绍了兰州重离子加速器冷却储存环上采用高级RISC微处理器(ARM)+现场可编程门阵列(FPGA)+DA/AD技术、状态空间方程方法实现对磁铁电源系统数字调节器的设计,它可以实现5阶及以下各阶的调节控制。运用ARM作为调节控制系统的核心处理器,... 详细信息

介绍了兰州重离子加速器冷却储存环上采用高级RISC微处理器(ARM)+现场可编程门阵列(FPGA)+DA/AD技术、状态空间方程方法实现对磁铁电源系统数字调节器的设计,它可以实现5阶及以下各阶的调节控制。运用ARM作为调节控制系统的核心处理器,完成系统的多线程任务处理。电源的精度调节通过FPGA和DA/AD相结合的技术来实现,通过千兆光纤接口实现外接数字信号处理器输入信号的直接传输。同时通过光电隔离器对叠加在输入/输出32 bit数字状态量的干扰脉冲进行抑制。经现场测试该调节器达到了加速器电源系统1×10-4量级的精度要求,并减少了电源系统的故障恢复时间。

关键词：磁铁电源数字调节器束流控制冷却储存环

CSRe团簇内靶的真空与分子泵监测系统的设计

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核电子学与探测技术 2008年第6期28卷 1171-1172,1189页

作者：刘伍丰乔卫民王彦瑜邵曹杰中国科学院近代物理研究所甘肃兰州730000 中国科学院研究生院北京100039

介绍了国家重大科学工程项目——兰州重离子加速器冷却存储环(HIRFL-CSR)的实验环(CSRe)团簇内靶真空与分子泵监测系统。该系统主要通过一个应用程序获取各真空规及分子泵的状态值,并存入、更新Oracle数据库。浏览器上的ActiveX从Oracl... 详细信息

介绍了国家重大科学工程项目——兰州重离子加速器冷却存储环(HIRFL-CSR)的实验环(CSRe)团簇内靶真空与分子泵监测系统。该系统主要通过一个应用程序获取各真空规及分子泵的状态值,并存入、更新Oracle数据库。浏览器上的ActiveX从Oracle中读取各设备状态值进行显示,如果状态值在警戒范围,则做出相应的控制操作。该系统在实验测试中运行良好,能满足实验的要求。

关键词：实验环内靶监测分子泵

基于COM的HIRFL-CSR电源远程监控系统

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核电子学与探测技术 2008年第2期28卷 230-232页

作者：刘伍丰乔卫民敬岚徐杨李桂花中国科学院近代物理研究所

本文介绍了兰州重离子加速器冷却储存环(HIRFL-CSR)最新改造后的电源远程监控的总体设计,包括硬件和软件方面的设计。该系统采用了COM组件实现前端服务器Oracle数据库与前端被控设备数据的交互,以及WEB服务器与中心Oracle数据库的数据交... 详细信息

本文介绍了兰州重离子加速器冷却储存环(HIRFL-CSR)最新改造后的电源远程监控的总体设计,包括硬件和软件方面的设计。该系统采用了COM组件实现前端服务器Oracle数据库与前端被控设备数据的交互,以及WEB服务器与中心Oracle数据库的数据交互,实现了控制人员对设备的远程监控。这样有利于对电源设备状态的实时监控,以及电源系统与各子系统的数据交互。该系统已经在现场经过测试,性能稳定。

关键词： HIRFL-CSR COM Oracle数据库网关 MSC1210模块