射频低电平控制系统(LLRF)是加速器射频系统的一个重要组成部分。它通过各种控制环路对粒子加速器中射频加速电压的幅度和相位进行控制,使其满足加速器对质子束团进行聚束与加速的要求,同时通过调谐环路来保证射频谐振腔与功率源的谐振工作状态,确保射频系统稳定工作。　　 中国散裂中子源快循环同步加速器(CSNS/RCS)以25Hz的重复频率工作,要求多套射频系统共同提供高加速电压、灵活的电压和相位控制、快速和宽范围的扫频以及适应强流带来的柬流负载效应等,这对射频低电平控制系统的动态性能、控制精度和稳定性都提出了很高的要求,而且控制变量多、功能复杂,采用全数字的LLRF控制系统成为LLRF的首选方案。　　 本论文主要内容是针对CSNS/RCS LLRF控制系统研制而开展的相关数字控制技术的研究与开发。论文工作是在对RCS射频系统做全面的研究和分析的基础上完成的。文中首先讨论了射频系统加速电压幅度控制环路和射频腔自动调谐控制环路的建模,分析了两个控制环路的稳定性、稳定裕量、系统带宽、稳态误差及其补偿方案,得出了PI控制器PI控制参数的设置范围,给出了理论极限和优化结果。　　 随后开展了数字控制系统的算法研究,设计了CSNS/RCS数字化LLRF控制系统加速电压幅度控制环和自动调谐控制环的控制算法,并采用FPGA实现全数字的控制功能,其中包括数字I/Q解调、DDS射频扫频信号的产生、FIR数字滤波器、鉴相和鉴幅算法、PI控制器、幅度调制和斜坡信号激励下的前馈补偿等关键数字技术。　　 最后对实际控制环路的控制性能做了系统实验和分析,并给出了实验结果,实验结果证实了所设计的两个控制环路可以稳定地工作,满足了CSNS/RCSLLRF控制的要求。上述研究成果为下一步CSNS/RCS数字化LLRF控制系统的正式样机研制和工程设备研制奠定了基础。