KTX反场箍缩装置中磁流体不稳定性的反馈控制研究与设计

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 核聚变和磁约束聚变位形

1．2 反场箍缩(RFP)装置

1．3 反场箍缩(RFP)位形的平衡和不稳定性

1．3．1 反场箍缩位形的平衡

1．3．2 多螺旋态和准单螺旋态

1．3．3 RFP中的磁流体模式分类

第2章 KTX装置反馈控制系统

2．1 反馈控制研究的背景和意义

2．2 反场箍缩中的反馈控制研究

2．2．1 智能壳

2．2．2 边带效应和清洁模式控制

2．3 反馈控制系统的设计

2．3．1 主动鞍形线圈的电磁计算

2．3．2 反馈控制系统的组成

2．3．3 反馈控制系统的控制策略

第3章 反馈控制研究的模型及代码

3．1 平衡和Newcomb方程

3．1．1 等离子体平衡

3．1．2 Newcomb方程

3．2 撕裂模反馈控制模型

3．2．1 撕裂模的表示

3．2．2 有理面上的扰动

3．2．3 流体运动方程

3．2．4 真空室、稳定壳和主动线圈上的扰动

3．2．5 主动线圈的电源模型

3．2．6 清洁模式控制(CMC)反馈律

3．2．7 原始模式控制(RMC)反馈律及边带的贡献

3．2．8 通用参数

3．3 电阻壁模反馈控制的模型

3．3．1 电阻壁模的表示

3．3．2 电阻壁模的受驱动旋转

3．4 代码发展和调试

3．4．1 代码简介

3．4．2 撕裂模反馈部分的代码及调试

3．4．3 电阻壁模反馈部分的代码及调试

第4章 KTX中撕裂模的反馈控制研究

4．1 介绍

4．2 锁模阈值对导电结构时间常数的依赖性

4．3 清洁模式控制(CMC)的模拟结果

4．3．1 反馈对径向磁场剖面的影响

4．3．2 反馈对稳定铜壳时间常数的依赖性

4．3．3 PD增益分析

4．3．4 径向场传感器对反馈边界rf的依赖关系

4．3．5 三种类型传感器的比较

4．4 原始模式控制(RMC)的模拟结果

4．4．1 传感器在真空室内时的反馈表现

4．4．2 传感器在真空室外时的反馈表现

4．4．3 原始模式控制的一些考虑

4．5 总结和结论

第5章 KTX中电阻壁模的反馈控制研究

5．1 介绍

5．2 电阻壁模的不稳定模式谱

5．3 清洁模式控制(CMC)的模拟结果

5．3．1 比例增益控制

5．3．2 铜壳对反馈控制的影响

5．3．3 不同位置和类型的传感器反馈

5．3．4 PID控制研究

5．3．5 延时和离散时间控制研究

5．4 原始模式控制(RMC)的模拟结果

5．5 总结和结论

第6章 总结和展望

6．1 反馈控制研究的总结

6．2 反馈控制研究的展望

参考文献

附录

致谢

在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果