多变量控制系统是Tokamak装置的一个重要组成部分，由于其输入变量多，控制算法比较复杂，控制系统的实现比较困难。目前在Tokamak装置上所使用的控制手段主要是：使用PC总线的数据采集卡完成信号的输入与输出，使用运行于PC机上的软件计算来实现控制运算功能，这种实现方法可以较好地完成目前所需要的性能，但是在很多场合，多变量控制的运算非常复杂，变量间的耦合严重。控制系统必须对这个复杂的系统进行解耦，以实现一对一的精确控制，由于这种解耦算法非常复杂，对系统的运算速度和浮点运算能力有很高要求，所以目前所使用的基于分布式工业计算机组成的控制系统显然不能满足要求。　　 本文基于目前控制系统的现状以及装置对多变量控制系统得出的要求，研制基于Compact PCI总线以及DSP的新型控制系统，以满足新的装置所提出的要求，达到较好的效果。本研究主要从以下几个方面对现有的控制方式进行了改进：⑴使用具有较强运算能力的数字信号处理芯片(DSP)代替普通的PC运算平台进行控制的运算，所选用的DSP芯片为TI公司的TMS320VC33，其浮点运算能力可以达到150M次/秒浮点运算速度和75MIPS指令执行速度，从浮点运算能力上讲，远远超过了当前的通用CPU的运算能力，使用这种方法代替目前的运算方法，可以改善控制性能与实时性。⑵使用具有较高可用性与可靠性的Compact PCI总线计算机代替PC总线工业计算机作为控制平台，以提高系统的抵抗电磁干扰能力以及热稳定性，从而提高系统的工作效率，降低故障率。⑶使用从采集卡到控制卡间的直接数据传输，数据采集卡工作于PCI总线主控模式，而控制卡则工作于PCI总线目标设备模式，从而在两块卡间建立DMA传输，改变传统数据采集卡的数据必须由卡上缓存一北桥缓存一系统内存一CPU的过程，减少了数据缓冲的次数，提高了传输的速度和实时性。　　 本研究根据这些改进方案，设计了基于Compact PCI总线和DSP的多变量控制系统。本论文较为详细地介绍了基于Compact PCI总线平台和DSP技术的多变量控制系统的实现方法。主要内容分别为：第一章：绪论，介绍项目研制的背景和必要性；第二章：首先介绍世界上主要的托卡马克装置的多变量控制系统以及使用的解耦控制方式，重点是我国目前正在使用的HT-7托卡马克装置的极向场控制系统和密度控制系统。在分析其存在问题的基础上介绍了基于Compact PCI总线和DSP的多变量控制系统结构；第三章：介绍基于Compact PCI总线平台的多变量控制器中的重要部分，即多变量控制板卡的研制，分析其硬件构成，总线的接口设计，以及DSP与总线接口芯片的连接关系。介绍采集卡与控制卡间的DMA传输机制；第四章：介绍系统的软件部分，包括运行于Compact PCI平台上的控制卡驱动程序，电磁信号采集程序，以及控制系统的界面等；第五章：介绍新型多变量控制系统实验情况，对其性能做出分析；第六章：对全文进行总结。