针对大功率光学器件和设备的热严重影响其稳定性、性能和使用寿命的问题，提出了一种基于能量回馈的智能高效热电散热系统。利用基于改进的增量式比例积分微分（PID）算法快速实现高精度温度控制，通过能量回收机制实现热电制冷器（TEC）制冷效率的提升。采用光伏充电为主、电源充电为辅的电源管理策略，通过上位机监测与控制实现对两组蓄电池的高效充放电切换。同时，利用Python+PyQt5为散热系统搭建可视化图形操作界面。研究表明，设计的实验系统实现了对TEC器件的电路信息监测与温度高效控制，可为解决大功率光学器件和系统的散热问题提供参考。

上海交通大学的超快电子衍射（UED）装置由一台电子直线加速器作为驱动，电子枪为一台光阴极微波电子枪。加速器在运行中电子枪会偶尔打火，腔体失谐，造成束流损失，束流能量产生变化，束流需要很长时间才能恢复到初始状态，影响了用户的使用。为此，对低电平控制器（LLRF）的幅度相位控制环路进行了改进，增加了能量反馈，代替了幅度反馈，通过对束流的中心位置进行实时的反馈以控制低电平控制器输出信号的幅度，保证了电子束流的能量稳定和电子枪加速场强的稳定。长时间的稳定性测试表明，电子枪在打火产生时，束流能量可以很快恢复，能量抖动由4.293 3×10^?4（RMS）提高到2.855 7×10^?4（RMS），实现了束流能量的长期稳定。