[发明专利]基于二次谐波的同步加速器控制方法和系统

权利要求书

1.一种基于二次谐波的同步加速器控制系统，其特征在于，包括：

谐波检测模块，用于对束流诊断元件WCM检测到的加速器腔体内的束流强度信号进行处理，通过正交解调提取出束流信号的基波信号和二次谐波信号；

频率检测模块，用于对束流位置检测BPM信号进行处理，得到加速器腔体内的束流回旋频率，将所述束流回旋频率作为频率控制字；

相位检测模块，用于对所述谐波检测模块提取出束流的基波信号、二次谐波信号和快速电流检测FCT信号进行处理，得到加速器腔体内的基波信号和二次谐波信号的束流相位，将所述基波信号和二次谐波信号的束流相位与输入加速器腔体的射频信号相位进行比较，得到同步相位参考信号；

频率控制模块，用于根据所述频率检测模块得到的频率控制字对所述谐波检测模块提取的基波信号和二次谐波信号的频率进行调整；

谐波控制模块，用于根据所述频率控制字和所述同步相位参考信号，分别对所述谐波检测模块提取的基波信号和二次谐波信号进行调整，并将调整后的基波信号和二次谐波信号合并后得到输入加速器腔体的射频信号；

所述谐波控制模块，包括同步相位控制环路、幅度控制模块和信号合并模块；

所述同步相位控制环路，用于将所述相位检测模块输入的同步相位参考信号，与所述谐波检测模块提取的基波信号和二次谐波信号的相位锁定，得到调整后的相位信息；

幅度控制模块，用于将所述谐波检测模块提取的基波信号和二次谐波信号的幅度与幅度基准值比较，得到调整后的幅度；

信号合并模块，用于将调整后的基波信号和二次谐波信号合并后得到输入加速器腔体的射频信号。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述幅度控制模块，具体用于采用PID控制器，将所述谐波检测模块提取的基波信号和二次谐波信号的幅度与幅度基准值比较，得到调整后的幅度。

3.根据权利要求1～2任一项所述的系统，其特征在于，所述谐波检测模块，具体用于对WCM检测到的加速器腔体内的束流强度信号进行处理，通过混频与低通滤波提取出束流信号的基波信号和二次谐波信号。

4.根据权利要求1～2任一项所述的系统，其特征在于，所述谐波检测模块，具体用于对WCM检测到的加速器腔体内的束流强度信号进行模数转换，将模数转换后的信号分离为基波信号和二次谐波信号后，分别对基波信号和二次谐波信号进行I/Q分离，并分别于基波相位参考信号和二次谐波相位参考信号进行混频和低通滤波处理后，再将混频后的I/Q信号转换为幅度和相位信号。

5.一种基于二次谐波的同步加速器控制方法，其特征在于，包括：

谐波检测模块对束流诊断元件WCM检测到的加速器腔体内的束流强度信号进行处理，通过正交解调提取出束流信号的基波信号和二次谐波信号；

频率检测模块对束流位置检测BPM信号进行处理，得到加速器腔体内的束流回旋频率，将所述束流回旋频率作为频率控制字；

相位检测模块对所述谐波检测模块提取出束流的基波信号、二次谐波信号和快速电流检测FCT信号进行处理，得到加速器腔体内的基波信号和二次谐波信号的束流相位，将所述基波信号和二次谐波信号的束流相位与输入加速器腔体的射频信号相位进行比较，得到同步相位参考信号；

频率控制模块根据所述频率控制字对所述基波信号和二次谐波信号的频率进行调整；

谐波控制模块根据所述频率控制字和所述同步相位参考信号，分别对所述基波信号和二次谐波信号进行调整，并将调整后的基波信号和二次谐波信号合并后得到输入加速器腔体的射频信号。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述根据所述频率控制字和所述同步相位参考信号，分别对所述基波信号和二次谐波信号进行调整，并将调整后的基波信号和二次谐波信号合并后得到输入加速器腔体的射频信号，包括：

将所述同步相位参考信号，与所述谐波检测模块提取的基波信号和二次谐波信号的相位锁定，得到调整后的相位信息；将所述基波信号和二次谐波信号的幅度与幅度基准值比较，得到调整后的幅度；将调整后的基波信号和二次谐波信号合并后得到输入加速器腔体的射频信号。