在星點高壓電源控制系統(tǒng)中，既有模擬信號又有數(shù)字信號，數(shù)字信號的高電平為5V，低電平為0V，實際的高電平為3.2V以上，低電平為1.4V以下；因此，控制系統(tǒng)所受干擾極易引起數(shù)字電路的邏輯狀態(tài)發(fā)生改變，引起系統(tǒng)的邏輯和時序混亂。另外，由于現(xiàn)場電磁干擾嚴重，影響采集數(shù)據(jù)的真實性，不利于反饋控制系統(tǒng)工作。針對控制系統(tǒng)的具體情況，其可能的干擾源包括射頻干擾、電源干擾以及信號通道產(chǎn)生的干擾。

提高高壓電源控制測量系統(tǒng)的抗干擾能力可以從硬件和軟件兩個方面考慮。其中，硬件系統(tǒng)的抗干擾設計是提高系統(tǒng)抗干擾能力的根本，軟件抗干擾設計則是主要抑制外來干擾的作用。在這套高壓電源控制測量系統(tǒng)中，進行了大量的抗干擾方面的設計。硬件抗干擾措施電源。整套控制系統(tǒng)是由工頻電源供電，電網(wǎng)中本身含有浪涌電壓噪聲，同時由于現(xiàn)場的大功率制冷設備運行時也產(chǎn)生較大的高頻尖峰脈沖，為此，需要對電源進行一些處理。

首先，整套控制系統(tǒng)采用1∶1的隔離變壓器為整套控制系統(tǒng)提供電源，其初級繞組和次級繞組都是分開繞制，各自加以屏蔽，可以減小初次級之間的分布電容；另外，由于控制接口部分抗干能力弱些，拋開開關電源，制作了高性能直流+5V、+12V、-12V的線性電源，為控制系統(tǒng)的電路提供工作電壓。濾波和去耦。在接口機箱的電源進線處增加電源濾波器，在電路板的設計上，在沖擊電流較大的器件電源端加旁路電容，對信號處理電路入口處、每一個集成塊電路增加濾波電容。這些措施都可以降低瞬態(tài)電流的影響，并且對高頻干擾進行濾波處理。另外，對于抗干擾能力弱、開關電流比較大的器件，在芯片的電源線和地線間直接增加去耦電容。屏蔽和接地。屏蔽隔離是提高控制系統(tǒng)抗干擾能力的有效措施，將控制系統(tǒng)的接口部分用機箱屏蔽、整套控制系統(tǒng)用機柜屏蔽都能有效減少射頻干擾的影響。對于高壓電纜，采用了屏蔽電纜，抑制它作為噪聲源向外部信號產(chǎn)生干擾。而對于信號電纜，為使其在噪聲環(huán)境中不受噪聲的電磁耦合，也采用屏蔽電纜，并且屏蔽體兩端接地，減小回路所包圍的面積，盡量選擇雙絞線作為屏蔽信號導線，減小噪聲電流。

考慮系統(tǒng)接地時，將機箱與機柜的外殼與電纜的屏蔽層直接與大地相連，能起到防漏電及屏蔽的效果。為了減小外部環(huán)境通過電源線對控制系統(tǒng)形成干擾，控制電路部分采用浮地方式，即將控制電路的地線與外部地線完全隔離，徹底切斷外部干擾通過電源、地線串入數(shù)字電路。另外，在接口電路中廣泛采用了光電耦合器件，使控制系統(tǒng)與外界通道做到完全的電氣隔離。信號通道間的抗干擾。在A/D采集11路信號采用獨立的屏蔽電纜，進入A/D采集卡時采用單端輸入，可以有效地避免信號通道之間的干擾。另外，由于控制系統(tǒng)與外部聯(lián)系較多，大多數(shù)采用光信號傳輸，遠程的數(shù)字信號利用數(shù)字光纖，在控制機柜內(nèi)，專門制作光電/電光信號轉(zhuǎn)換板，將從其他系統(tǒng)送來的光信號轉(zhuǎn)換為電信號，同時，送到其他系統(tǒng)的信號也都轉(zhuǎn)換為光信號后進行傳輸。對于其他系統(tǒng)送來的模擬量，也都進行V/F和F/V轉(zhuǎn)換后進行傳輸。這些措施，都可以減小信號間的相互干擾以及避免接收其他系統(tǒng)的干擾信號。軟件抗干擾設計軟件抗干擾主要是通過程序設計手段，使系統(tǒng)能識別錯誤操作、錯誤狀態(tài)和錯誤信息，避免由此產(chǎn)生系統(tǒng)程序運行方面的錯誤。

在這套控制系統(tǒng)中，程序主要處理數(shù)字量和模擬量，采用C++[8]編寫軟件，因此，軟件設計時重點在這兩方面進行處理。數(shù)字量的處理。在整套控制系統(tǒng)中，采集信號的準確度直接關系到控制系統(tǒng)的控制精度，由于高壓輸出要控制在1%的范圍以內(nèi)，需要根據(jù)電壓采集信號進行反饋；另外由于高壓電源的過壓、過流保護相當重要，采集數(shù)據(jù)的準確度也直接關系到過壓保護和過流保護是否準確到位，當系統(tǒng)出現(xiàn)過壓、過流等情況時，需要立即做出反應，切斷某些控制信號，使相關的控制信號由正值變?yōu)樨撝??；谝陨蟽牲c，需要對采集到的數(shù)據(jù)進行處理，既保證數(shù)據(jù)采集的準確性，又需要保證程序合理有效地對故障進行反應處理。軟件濾波的方法比較多，有限幅濾波法、中位值濾波法、算術平均濾波法、去最高最低值濾波法、遞推平均濾波法、一階滯后濾波法、加權遞推平均濾波法等。

在這套高壓電源控制程序中，針對采樣數(shù)據(jù)種類的不同，綜合采用了遞推平均濾波法、限幅濾波法、去最高最低值濾波法以及一階滯后濾波法等幾種數(shù)據(jù)處理方法。在采集輸出高壓時，在采樣時間允許范圍以內(nèi)，盡量多采集數(shù)據(jù)，對這些數(shù)據(jù)進行去最高最低值濾波，。在測量電機電壓信號時，由于這個信號是用于在程序中前饋使用，變化不是太大，則采用遞推平均濾波法；進行PID控制算法時，采用了一階滯后濾波法。采用這些數(shù)字濾波方法以后，可以盡可能避免采集到干擾點，最大限度地使采集值接近真實值。其他抗干擾設計由于整個高壓電源系統(tǒng)復雜，軟件抗干擾和硬件抗干擾不可能解決所有問題，此時，可以嘗試改變數(shù)據(jù)采集測量點等方法，在滿足數(shù)據(jù)采集要求的情況下，盡量遠離干擾源。例如，在這套電源控制系統(tǒng)中，由于負載遠離電源，電源與負載之間是通過高壓電纜進行連接，為了采集更為準確的高壓輸出信號，可以在負載側直接進行測量，通過模擬光纖將采集值送到電源控制系統(tǒng)，這樣也能減少電磁干擾。另外，對于接地開關干擾較大的情況，由于高壓電源是脈沖工作方式，則可以采取在保證系統(tǒng)安全的情況下，延遲接地開關的動作時間，避免控制系統(tǒng)在電源工作期間受到干擾。

高壓電源控制系統(tǒng)工作在相當惡劣的電磁環(huán)境下，在控制系統(tǒng)的調(diào)試過程中，采用了逐項增加抗干擾措施的方法，結果表明，每增加一項抗干擾措施，都會得到改進的實驗結果，采用線性電源、前端加低通濾波器和隔離變壓器、有效的接地等措施，都能取得明顯的效果。

另外，在軟件中采用以上濾波方法以后，使采集的數(shù)據(jù)更接近于實際波形，使控制系統(tǒng)的精度也得到極大地提高。當然，由于中國環(huán)流器二號A裝置輔助加熱系統(tǒng)的不斷完善，高壓電源還需進一步擴容，控制測量系統(tǒng)的抗干擾要求也會不斷提高，有必要研究出更多更好的方法解決控制系統(tǒng)的抗干擾能力。