[发明专利]一种基于EPICS的四刀狭缝控制系统及其控制方法

权利要求书

1.一种基于EPICS的四刀狭缝控制系统，所述四刀狭缝由在XY坐标系上移动的第一至第四刀片围成，其中，所述第一刀片位于X坐标负方向，第二刀片位于X坐标正方向，第三刀片位于Y坐标负方向，第四刀片位于Y坐标正方向，且所述第一至第四刀片的位置分别通过第一至第四狭缝电机控制，其特征在于，所述系统包括：

上位机；以及

连接在所述上位机和第一至第四狭缝电机之间的IOC控制器，其一方面根据所述上位机提供的所述四刀狭缝的口径值和/或口径中心点位置信息以及预设的第一至第四刀片位置与四刀狭缝的孔径以及口径中心点位置的关系模型，计算得到第一至第四刀片的目标位置信息，并根据该第一至第四刀片目标位置信息向所述第一至第四狭缝电机输出相应的控制信号，以控制所述四刀狭缝的口径和/或中心点位置，其另一方面向所述上位机反馈根据从所述第一至第四狭缝电机接收到的第一至第四刀片的实际位置信息，以及根据该第一至第四刀片的实际位置信息和所述关系模型计算得到的四刀狭缝的实际口径值和/或实际口径中心点位置信息。

2.根据权利要求1所述的基于EPICS的四刀狭缝控制系统，其特征在于，所述IOC控制器包括：

与所述上位机连接的中央控制单元，其一方面接收所述四刀狭缝的口径值和/或口径中心点位置信息，计算得到所述第一至第四刀片的目标位置信息，其另一方面向所述上位机反馈所述第一至第四刀片的实际位置信息和四刀狭缝的实际口径值和/或实际口径中心点位置信息；以及

与所述中央控制单元连接的运动控制单元，其一方面根据所述第一至第四刀片的目标位置信息，向所述第一至第四狭缝电机输出所述控制信号，其另一方面向所述中央控制单元输出从所述第一至第四狭缝电机采集到的第一至第四刀片的实际位置信息。

3.根据权利要求2所述的基于EPICS的四刀狭缝控制系统，其特征在于，所述中央控制单元通过VME总线与所述运动控制单元连接。

4.根据权利要求2或3所述的基于EPICS的四刀狭缝控制系统，其特征在于，所述中央控制单元通过网络与所述上位机通讯连接。

5.根据权利要求4所述的基于EPICS的四刀狭缝控制系统，其特征在于，所述运动控制单元依次通过信号接口板和电机驱动器与所述第一至第四狭缝电机连接。

6.一种如权利要求1-5所述的基于EPICS的四刀狭缝控制系统的控制方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

步骤S1，在所述IOC控制器中建立所述第一至第四刀片位置与所述四刀狭缝的孔径以及口径中心点位置的关系模型；

步骤S2，所述IOC控制器根据上位机提供的四刀狭缝的口径值和/或口径中心点位置信息以及所述步骤S1中的关系模型，计算得到第一至第四刀片的目标位置信息，并根据第一至第四刀片的电机目标位置信息向所述第一至第四狭缝电机输出相应的控制信号；

步骤S3，所述IOC控制器向上位机反馈所述第一至第四刀片的实际位置信息以及根据该第一至第四刀片的实际位置信息以及所述步骤S1中的关系模型计算得到的四刀狭缝的实际口径值和/或实际口径中心点位置信息。

7.根据权利要求6所述的基于EPICS的四刀狭缝控制方法，其特征在于，所述步骤S1的关系模型包括：

-(x2+x1)+a＝size_x       (1)

(x2-x1)/2+b＝center_x    (2)

-(y2+y1)+c＝size_y       (3)

(y1-y2)/2+d＝center_y    (4)

其中，x1、x2、y1、y2分别为所述第一至第四刀片的位置信息；size_x为所述四刀狭缝在X坐标方向上的口径值；center_x为所述四刀狭缝在X坐标方向上的口径中心点位置信息；size_y为所述四刀狭缝在Y坐标方向上的口径值；center_y为所述四刀狭缝在Y坐标方向上的口径中心点位置信息；a、b、c、d均为恒量，且分别表示：当所述第一、第二刀片均处于初始零点位置时四刀狭缝在X坐标方向上的口径值、当所述第一、第二刀片均处于初始零点位置时四刀狭缝在X坐标方向上的口径中心点的偏移量、当所述第三、第四刀片均处于初始零点位置时四刀狭缝在Y坐标方向上的口径值、当所述第三、第四刀片均处于初始零点位置时四刀狭缝在Y坐标方向上的口径中心点的偏移量。

8.根据权利要求7所述的基于EPICS的四刀狭缝控制方法，其特征在于，所述关系模型中的恒量a、b、c、d通过外围光学仪器标定计算得到。