[发明专利]一种大功率高稳定度变负载高频加速系统

权利要求书

1.一种大功率高稳定度变负载高频加速系统的自动调节耦合度算法，所述高频加速系统，包括低电平高频控制器、功率放大传输系统、高频腔；所述功率放大传输系统包括高频机，传输线，耦合窗，所述低电平高频控制器负责产生合适大小的低电平高频信号，并用产生的低电平高频信号去驱动所述高频机；所述高频机负责把低电平高频信号放大为高功率高频电磁波，再通过传输线将其输运到耦合窗；所述耦合窗负责把高功率高频电磁波耦合到高频腔；所述耦合窗为动态可调耦合窗，所述高频腔为跑道型腔体结构；

所述动态可调耦合窗的机械位置由电机控制，该电机由所述自动调节耦合度算法控制，进而在运行时段进行耦合度调节，抗环境噪声干扰能力强，不受温度漂移影响，自动寻找最优耦合的位置；

其特征在于：

步骤一、进行动态反射功率调节耦合度算法的初始化；所述进行动态反射功率调节耦合度算法的初始化，具体包括以下过程：

①确定该算法采用的滑膜函数：

s＝f(θ)+ρt＝0 (1)；

其中，是唯一可观测量；ρ为一大于零的常数，x为可调耦合的位置，t为时间，c为常数；

②用公式(1)对x做微分得出公式(2)：

由式(1)可得：

③当采用反射功率调节耦合度时，对f(θ)具体定义得出公式⑶：

④在公式(3)的条件下，对公式(2)进一步具体化得出公式⑷：

⑤由公式(2)和公式(4)计算得出公式⑸：

步骤二、获得动态反射功率调节耦合度的最终计算式；

所述步骤二获得动态反射功率调节耦合度的最终计算式具体为：

选用符号函数作为开关函数，则：

其中，ε＝2Δx，依据式(6)即可根据采样得到的反射功率计算可调耦合移动的方向和距离，实现实时最优耦合调节。

2.根据权利要求1所述的一种大功率高稳定度变负载高频加速系统的自动调节耦合度算法，其特征在于：所述跑道型腔体结构，是高频腔体沿加速器圆周方向的两个竖直侧面为跑道形状的腔体结构，跑道由竖直平面的内环和外环组成，且跑道长度方向为加速器半径方向；所述跑道型腔体结构还包括沿加速器周向穿过腔体的加速间隙，该间隙由跑道内环向环内呈现锥形凹陷一定程度后，开缝隙形成；所述加速间隙形状是两个相向锥形凹陷连接处的一个矩形形状，该矩形位于两个相向锥形凹陷连接处的缝隙中间。

3.根据权利要求1所述的一种大功率高稳定度变负载高频加速系统的自动调节耦合度算法，其特征在于：所述低电平高频控制器的高频信号包括三个可调参数：幅度、相位及频率，其中高频信号频率为固定频率，高频信号控制包括高频信号幅度控制、以及高频信号相位控制。