Ansätze zur modellprädiktiven Regelung der longitudinalen Strahldynamik in Synchrotronen
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Hadron synchrotrons accelerate protons and heavy ions to very high energies. The stabilization of the longitudinal beam dynamics in these particle accelerators is a demanding control problem since typical sample times of the beam-feedback loop are on the order of several μs to several hundred ns. This work examines if model predictive control is a suitable candidate for longitudinal beam feedback in synchrotrons. We show that, by combining an appropriate problem formulation with efficient numerical algorithms, the optimization problem can be solved sufficiently fast on a high-end FPGA. Realistic simulations for the synchrotron SIS18 of the GSI Helmholtz Center for Heavy-Ion Research illustrate that the proposed control scheme can lead to a significant improvement of the control performance. Stichwörter: Modellprädiktive Regelung, Hadronensynchrotrone, feldprogrammierbarer Logikbaustein, Regelung der longitudinalen Strahldynamik
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عنوان ژورنال:
- Automatisierungstechnik
دوره 63 شماره
صفحات -
تاریخ انتشار 2015