托卡马克是目前最有希望实现受控核聚变的实验装置之一,托卡马克装置的等离子体控制系统是进行深入物理实验的基础,主要对等离子体的各项参数进行实时控制,涉及到多种控制算法和多个子系统之间的协调运作,不同的子系统之间具有很多相同之处,为了提升控制系统的开发效率,增强软件的可维护性和可扩展性,JTEXT计算机团队开发了J-TEXT实时软件框架(JRTF),并且基于JRTF框架开发了第三代等离子体控制系统,开发人员只需重点关注核心控制算法的实现,大部分基础功能的实现由框架内部核心模块完成。原有的JRTF框架提升了等离子体控制系统的开发效率,但作为一个不够成熟的框架,本身还有较多不足的地方,该框架主要的缺点有:功能不够完善、模块化程度不够高、接口不够抽象、用户操作接口不太友好、代码不够规范、软件可维性和可移植性不够高、开发方式繁琐、框架结构混乱、部分模块功能存在漏洞等,为了使该框架可作为一个开源项目在国内外进行推广,需要对框架进行重构和优化。本文主要针对原有JRTF框架存在的缺点和不足,进行了一系列的重构优化工作,主要的创新工作有:采用中介者设计模式重构框架、重新设计基本执行单元、开发全新的数据共享模块、升级数据实时同步网络、优化命令行接口、远程配置功能优化、研究全新的程序开发方式、框架源文件结构重建、代码格式优化等。本文还对优化重构后的JRTF框架进行了核心功能的测试。最后,为了系统测试JRTF框架各项功能在全新电源控制系统中的应用,本文设计了一套基于JRTF开发的简易电源控制系统,并进行实验测试。各项测试结果表明,全新的JRTF框架满足实时控制系统的绝大部分核心需求,能够有效地进行实时控制,并且大大提升了系统开发效率,增强了软件的可维护性,可以作为通用电源实时系统的基础框架。