兰州重离子加速器的调束是基于人工手动调试的方法,这种方式十分繁杂,不仅需要大量的人力物力,而且束流的稳定性还很难得到有效的控制。为了解决此问题,本文结合SFC注入束运线,提出了一种基于神经元网络的自动调束控制方案,为该方案设计了两个硬件平台。根据兰州重离子加速器的调束特点,将HIRFL-CSR自动调束控制系统设计为两层：智能调束决策层和电源调节层。上层调束决策层主要通过采集和分析束流诊断元件反馈回来的束流参数,判断束流信息,并给定下层电源的参数。下层电源调节层的主要作用是接收到上层对电源参数的给定,并通过优化算法来调节电源参数,实现对电源的自动调节。为了满足通信的需求,本文设计了.NET工业控制计算机,采用的是智能网络交换机工业计算机的方式,集网络交换和工业控制于一体。微型工业可编程自动化控制器(μPAC)是为电源调节层设计的,采用了FPGA+ARM的结构,ARM用来作为核心处理器,FPGA用来实现电源的控制算法。为了解决电源控制节点之间的通讯问题,本文将P2P技术嵌入到μPAC的核心控制器ARM中,运用UDP的打洞技术,使节点之间的数据不再通过中心Oracle数据库转发,而是在控制节点之间直接建立通讯,这种方式分散了中心Oracle数据库的通讯量,降低了网路堵塞的风险,提高了通讯的效率、有效性和可靠性。同时,为了满足自动调束控制系统实时性强和并行处理的算法需求,对基于FPGA的BP算法进行了研究和优化,并利用MATLAB中的Simulink工具进行了仿真。