为测量兰州重离子加速器冷却储存环主环(CSRm)束流累积阶段的闭轨畸变并进行闭轨校正, 开发了闭轨校正系统, 该系统由轨道测量系统、闭轨控制系统和校正磁铁系统构成。轨道测量系统实现对束流轨道的实时监测; 闭轨控制系统读取束流轨道信息, 然后进行闭轨校正计算, 并将计算后的校正值传输给校正磁铁系统; 校正磁铁系统通过改变校正电源的值, 改变校正磁铁的强度, 实现对束流轨道的调整, 完成闭轨校正。模拟测试结果表明, 束流轨道水平方向的最大畸变由校正前的3.37 mm减小为校正后的0.39 mm, 垂直方向的最大畸变由校正前的4.21 mm减小为校正后的0.31 mm。该系统能够实现响应矩阵的自动测量和束流轨道的自动校正, 满足设计要求。

电源监测系统为兰州重离子加速器装置(HIRFL)机器研究、自动调束、深度学习提供重要的实时数据, 在对HIRFL进行EPICS升级过程中, 重新设计电源监测系统, 采用分布式的设计布局, 形成一种由上层、中间件、底层构成的拓展架构, 实现上层数据的中间件处理、下层参数的中间件统一下发, 避免上层非法参数对下层设备的不利影响, 简化下层异常的处理; 为了调束方便, 整合显示界面, 优化不同功能界面上大数据量显示的难题, 提高显示的流畅度; 为了完成数据的后台分析, 搭建非关系型数据库集群, 实现重要数据多副本、实时数据分片多节点存储, 提高数据安全性及数据库读写速度, 避免复杂的数据库表结构设置, 拓展数据库集群优化及节点增加。

针对兰州重离子加速器原有的CSRm电源监测系统进行改造,设计了基于LabVIEW的一体化电源监测系统。系统采用LabVIEW作为软件开发平台,硬件为NI公司的PXI-6133多功能数据采集卡,采用C/S模式进行系统搭建。前端服务器程序负责进行电源输出数据的采集和基本处理,并将数据通过DataSocket传输协议上传; 客户端程序负责数据采集卡控制参数的设定、电源数据的集中显示以及数据存储。根据现场测试可知,该系统工作稳定可靠,操作界面简洁方便,易于管理,功能完善。

介绍了兰州重离子加速器冷却储存环(HIRFL-CSR)超长周期慢引出主环(CSRm)磁铁电源控制系统的设计。该系统采用基于高速以太网的分布式控制系统，选用了ARM+DSP结构的前端智能控制器,对整个运行周期的控制采用了分段处理的机制，解决了波形数据量过大而无法在前端控制器进行全波形存储的问题。该系统已经在加速器冷却储存环中通过了调试，满足了物理实验的要求。

介绍了兰州重离子加速器分时供束系统中Chopper模式解析子系统的体系结构及硬件组成，分析了软件需求，并采用多线程技术设计了Chopper模式解析程序。首先使用NI-DAQmx函数实时读取PXI6133数据采集卡上采集的Chopper模式脉冲，然后对其作进一步分析，最后使用TCP/IP协议将相应的工作模式控制指令发送给控制器。设计的程序达到了系统要求，实现了Chopper模式自动转换的功能，并通过了现场测试。