辐射加工技术是继机械加工、热加工和化学加工等加工技术之后的一门有着广阔前景的加工技术[1]。辐射加工技术在国际上的讨论已经有100多年的历史[2],在中国的发展相对缓慢,21世纪初尚处在起步阶段。近十几年,辐射加工技术在国内发展迅速,中国被公认为是世界发展最快的国家之一。辐射加工设备主要有放射源和电子加速器,由于放射源在辐射安全、废源处理以及成本等多方面问题日益突出,辐射加工市场对电子加速器的需求越来越迫切[20]。本文将辐射加工用电子直线加速器作为研究对象,研究设计加速器的控制系统。本文研究的重点:1.辐射加工用电子直线加速器的原理。研究了加速器及其重要组成部分调制器的工作原理,以及电子加速的物理机制。2.辐射加工用电子直线加速器控制系统的整体方案在掌握加速器的工作原理的情况下,按照设计目标研究了加速器控制系统的总体方案和控制流程。加速器控制系统采用了分布式控制方式,将其分为主机子系统、调制器子系统、真空子系统、水冷子系统和传输线子系统。各子系统之间采取PROFINET通讯方式交换数据。随后设计并详细描述了各部分控制的具体方案。3.辐射加工用电子直线加速器的调制器子系统的控制方案本课题根据调制器在加速器中所起作用的不同,将调制器分为充电分机和放电分机两部分,重点研究了充电分机的控制方案。研究了谐振逆变充电方式的原理,结合本文设计的谐振逆变充电电路对其进行了数学推导,得出恒流充电的结论。对比谐振逆变充电方式和另外两种充电方式的优缺点,综合考虑选择了谐振逆变充电方式。针对10Me V、15KW的加速器,计算了调制器的重要参数,给出了充电分机的控制方案,经过仿真及试验验证了方案的正确性,并通过进一步的优化设计提高了充电分机的充电稳定度。本课题将充电分机和放电分机的控制功能集成在充电控制板上,并在文中详细的介绍了各项功能。本课题所研究的辐射加工用电子直线加速器控制系统在继承北京机械工业自动化研究所有限公司(北自所)加速器控制系统稳定可靠的基础上,又有新的改进,如调制器的充放电方式。目前方案已进行试验验证,能使加速器稳定、可靠运行。