Design and implementation of a high performance real-time data browser for power converters

Abstract

The experts at the European Organization for Nuclear Research are constantly developing more accurate controllers for power converters to achieve the required magnetic fields in the particle accelerators. To aid in the development of these controllers, there is a need for tools that visualize the data of the converters. The earlier tools used in the organization are inadequate for the current requirements. The biggest issue has been the performance. A new tool, PowerSpy, is currently under development. This thesis studies the development of PowerSpy and the solutions made in the development process from the performance viewpoint. The performance-wise inefficient solutions are improved by designing better implemementations to replace them and the improvement is measured. The results show that the performance of the application can be significantly improved by making correct decisions in the design and implementation of the software.

Euroopan hiukkastutkimuskeskuksen asiantuntijat kehittävät jatkuvasti tarkempia sähkövirran muuttajien ohjaimia halutunlaisten magneettikenttien aikaansaamiseksi hiukkaskiihdyttimissä. Ohjainten kehitystyön tueksi tarvitaan muuttajien datan visualisointityökaluja. Tutkimuskeskuksen aikaisemmat työkalut ovat riittämättömiä nykyisiin vaatimuksiin verrattuna. Suurimpana ongelmana on ollut työkalujen suorituskyky. Uusi työkalu - PowerSpy - on kuitenkin kehitteillä. Tämä diplomityö tutkii PowerSpyn kehitystä ja siinä tehtyjä ratkaisuja suorituskyvyn kannalta. Ongelmakohtiin suunnitellaan parempia ratkaisuja, jotka toteutetaan, ja joiden tuoma parannus mitataan. Tulokset osoittavat, että ohjelmiston suorituskykyä voidaan parantaa tekemällä oikeita ratkaisuita sekä ohjelmiston suunnittelussa että toteutuksessa.