一种基于主从结构的实时控制软件框架构建方法技术

本发明专利技术公开了一种基于主从结构的实时控制软件框架构建方法，构建了主控管理模块（主）、控制执行模块（从）、共享内存区构成。本发明专利技术利用了多线程和多进程技术，实现模块在线的加载和卸载，使得功能部署更加方便。同时，更加内聚的程序模块提高了控制策略的执行效率，从而达到更好的实时运行效果。本发明专利技术可以将实时控制策略刷新频率提高到1kHz，同时以超过10kHz的频率执行该控制策略并取得反馈控制结果。本发明专利技术所采用的器件均选用工业级货架产品，具备很好的通用性和可继承性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及托卡马克极向场电源控制方法领域，具体是一种基于主从结构的实时控制软件框架构建方法。
技术介绍
现代人类社会对能源的需求量越来越大，而传统的煤炭、石油、天然气等化石能源即将开采殆尽，在不久的将来人类社会必将面临能源短缺、枯竭的困境。核聚变能源作为解决人类能源问题的重要途径正变得越来越重要。托卡马克是实现聚变发电的有效途径之一，极向场系统是热核聚变装置托卡马克的重要子系统。极向场电源控制系统属于分布式实时控制系统，其中数据交换、存储、分析部分采用的是x86架构服务器或工控机运行基于EPICS的组态控制软件，而底层的本地控制器采用的是嵌入式实时系统。各个控制器和计算机之间通过网络交换机进行连接，相互传递控制和采集数据，从而实现分布式的实时控制功能。传统的本地控制器软件采用集中式设计方法控制极向场电源变流器的输出，由上位机通过分布式网络传递控制参数，通过本地控制器计算并直接实施控制策略从而得到相应的控制结果。每个周期的控制结束后，本地控制器再将采集的数据通过分布式网络传递给上位机做在线或离线的存储和分析。本地控制器的外部接口多种多样，包括UDP、TCP/IP、PCI、PXI、本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于主从结构的实时控制软件框架构建方法，其特征在于：构建作为主程序部分的主控管理模块，作为从程序部分的若干个控制执行模块，以及若干个双通道的共享内存，共享内存数量对应于控制执行模块数量，所述主控管理模块与控制执行模块构成主从结构，主控管理模块与控制执行模块之间通过共享内存同步交换数据，其中：主控管理模块有且仅有一个，主控管理模块按照实际任务需要，控制控制执行模块的数量和状态的在线加载和卸载；主控管理模块分为若干个子模块，多个子模块以进程或线程方式存在，且多个子模块之间通过共享内存同步交换数据，其中至少一个子模块设定为具备定时功能的定时子模块，至少一个子模块设定为管理共享内存数据的数据管理子...

【技术特征摘要】
1.一种基于主从结构的实时控制软件框架构建方法，其特征在于：构建作为主程序部分的主控管理模块，作为从程序部分的若干个控制执行模块，以及若干个双通道的共享内存，共享内存数量对应于控制执行模块数量，所述主控管理模块与控制执行模块构成主从结构，主控管理模块与控制执行模块之间通过共享内存同步交换数据，其中：主控管理模块有且仅有一个，主控管理模块按照实际任务需要，控制控制执行模块的数量和状态的在线加载和卸载；主控管理模块分为若干个子模块，多个子模块以进程或线程方式存在，且多个子模块之间通过共享内存同步交换数据，其中至少一个子模块设定为具备定时功能的定时子模块，至少一个子模块设定为管理共享内存数据的数据管理子模块，至少一个子模块设定为具备访问外部硬件设备功能的子模块；控制执行模块由主控管理模块中对实时性要求特别严格的关键功能子模块进行剥离，由剥离出的部分构成控制执行模块；多个控制执行模块程序功能相同且彼此相互独立，控制执行模块由可实现动态调整定义的定时器子模块，以及实现硬件信号控制与采集的功能子模块构成，主控管理模块通过共享内存同步参数控制控制执行模块中定时器子模块的定时周期，继而实现对控制执行模块运行周期的动态调整。2.根据权利要求1所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：鹏，沈君，黄连生，何诗英，王泽京，李令鹏，王广红，朱黎黎，陈晓娇，
申请(专利权)人：中国科学院等离子体物理研究所，
类型：发明
国别省市：安徽;34