抛物线型分布离子束的束晕-混沌小波间隔控制

用小波函数构造非线性反馈控制器对强流加速器中的束晕一混沌进行多周期间隔反馈控制，以控制初始条件遵从抛物线型分布的离子束为例进行模拟，结果表明，通过适当选择间隔的周期数和小波控制器的控制参数，能很有效地对束晕一混沌现象进行控制．研究结果可望为实用强流加速器的研制提供有价值的参考．关键词：小波函数控制器；多周期间隔；束晕一混沌；强流离子加速器     

以匹配半径外离子数为控制变量的束晕控制

实现了以强流加速器中离子束流匹配半径外的离子数为控制变量的束晕-混沌控制,并定性地讨论了新的控制变量与已往的控制变量相比所具有的优点．通过研究,提出了一个正弦函数形式的控制器．可以看出,该控制器对离子信息的探测量较少,与以往的控制器相比,更方便于应用．     

负指数函数控制器实现束晕-混沌的有效控制

根据控制束晕-混沌的非线性策略,提出一种负指数函数控制器,并运用该控制器和多粒子（PIC）模拟程序研究初始分布为Kapchinsky—vladimirsky（K—V）分布的强流离子束在加速器通道中的传输过程。结果表明,使用该控制器能够消除束晕-混沌及其再生现象,达到对束晕-混沌的有效控制,而且将真空相移的取值范围从90°拓宽到161°。     

强流离子束物理问题及其束晕-混沌的控制方法

强流离子束在国防和国民经济领域中有着极其重要的广泛的应用和发展前景。特别是强流加速器驱动的放射性洁净核能系统。比常规核电更安全、更干净、更便宜，成为20世纪90年代以来国内外该领域的研究热点。但是，处理强流束产生的复杂时空束晕-混沌现象已经成为强流离子束应用中的关键技术之一，需要有效地控制束晕才能确保强流离子束的许多重要应用。在此对强流离子束的主要用途、物理技术问题、宏观粒子模拟的基本方法，尤其是束晕-混沌的控制方法的研究进展，进行简要评述，并指出今后的研究方向。     

几种典型控制器实现束晕控制所需时间的研究

采用小波函数控制器、延迟反馈控制器、自适应控制器及对数函数控制器对初始分布为K-V分布的离子束进行束晕-混沌控制.发现强流离子束实现束晕-混沌控制所需要的时间与控制器的选择明显有关,自适应控制器和延迟反馈控制器实现控制较快,小波函数控制器和对数函数控制器实现控制较慢.因此,在可以选择的条件下,人们在应用时应尽量选择合适的控制器.     

强流加速器中束晕-混沌的自适应控制

提出了一种新的控制方法-自适应控制方法实现了对束晕-混沌较好的控制,PIC多粒子模拟程序数值结果表明该控制器具有控制速度快、控制效果好、无须对增益因子进行准确计算等优点,从而具有较好的应用前景.     

真空相移对束晕-混沌控制影响的一些研究

运用PIC多粒子模拟程序及延迟反馈控制器，通过数值模拟，研究了K—V分布束束晕-混沌控制中真空相移对束晕-混沌的影响，得到了控制效果最好的真空相移的范围，为强流加速器工程实现提供了有用的参考．     

强流束晕-混沌的RBF神经网络控制

以周期性聚焦磁场通道中的Kapchinskij-Vladimirskij（K-V）分布离子束为对象,研究了强流束晕-混沌现象的RBFNN自适应控制方法.该方法以神经网络的输出作为周期聚焦磁场的线性控制因子,通过对外部磁场的线性调节实现束晕-混沌控制.模拟结果表明：当选择恰当的RBFNN控制结构,自适应调整其内部参数,可将混沌变化的束包络半径控制在匹配半径附近单周期稳定振荡;该方法用于多粒子模拟系统中,能较好改善束的品质,束晕-混沌现象能得到有效抑制.     

束晕-混沌的复杂性、控制方法及应用

 粒子加速器中束流传输系统是由许多电磁聚焦单元为节点组成的复杂网络,强流粒子束在其束流传输网络系统中产生特有的束晕-混沌现象,是一种奇特的复杂性问题,是一个令人关注的、极其重要的课题。本文概述混沌王国里这个特殊的束晕-混沌的复杂性、物理机理、控制方法和实际应用。     

均匀聚焦磁场中束晕-混沌的sinc函数控制

基于束晕-混沌的非线性控制策略,研究了均匀聚焦磁场通道中束晕-混沌的sinc函数控制方法,并给出了具体的实施方案.采用庞加莱截面技术对束核包络振荡及其单粒子运动轨迹进行了数值模拟.结果表明,运用此种方法可以有效地消除束晕及再生现象,达到对束晕-混沌的有效控制.     

以局部区域内的离子数实现束晕的有效控制

采用来自局部区域内的控制信息和对数函数控制器对初始分布为K-V分布的离子束进行束晕-混沌的模拟控制。结果显示,用局部区域内的离子数作为控制信息的对数函数控制法能够有效的抑制束晕-混沌的再生,控制效果不亚于其他控制方法,而且由于该控制信息来源区域很小,具有在实验上实施定点探测的优点,要远远优于其他控制方法。     

Physical mechanism of beam halo-chaos formation for high-current proton beam in a periodic-focusing channels and a nonlinear control strategy

The physical mechanism of the halo-chaos formation for a high intensity proton beam in a periodic-fo cusing channel is analyzed using the transfer mahix theory and a qualiative analysis method.Particles-in-cell simula tims are further used to explore the mechanism of the beam halo-chaos fomation, which concerns not only with thc non linear effect of the beam space charge but also with the lransverse energy exchange belween the particles and the particle core. as well as the chaos generated by the nonlinear resonance ovcrlap. A nonlinear control method is proposed for con trolling tie haho-chaos. Simulation results show lhal the melhod is efhclivc. Somc potemlial applications of the halo chaos conlrol in experimenls are discussed.     

失匹配因子和调谐因子对强流离子束的影响

运用P IC多粒子模拟程序,采用延迟反馈控制法,对初始分布为K-V分布的强流离子束研究了其在加速器通道中运行时受失匹配因子和调谐衰减因子的影响程度。得到了失匹配因子某些取值范围可导致束晕无法控制,但对于各种取值,对径向密度分布均影响不大,以及调谐衰减因子对径向密度分布曲线的形状有明显的影响等结果。     

周期聚焦磁场对强流离子束的束晕控制效果研究

采用粒子-束核模型,通过编制多粒子(PIC)程序,模拟研究对数函数控制器对初始分布为K-V分布的强流离子束在正弦波和三角波两种周期聚焦磁场作用下控制束晕-混沌的效果.结果表明,在这两种周期聚焦磁场中对数函数控制器均能对束晕进行有效控制,但是在三角波磁场中的控制效果好于正弦波磁场.     

Stability of Nonlinear Vibrations of a Deploying Flexible Beam

ＳｔａｂｉｌｉｔｙｏｆＮｏｎｌｉｎｅａｒＶｉｂｒａｔｉｏｎｓｏｆａＤｅｐｌｏｙｉｎｇＦｌｅｘｉｂｌｅＢｅａｍ＊ＬｉＪｕｎｆｅｎｇ（李俊峰），ＷａｎｇＺｈａｏｌｉｎ（王照林）ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＭｅｃｈａｎｉｃｓ，Ｔｓｉｎｇｈ...     

航天器伸展附件振动稳定性

以定轴转动的中心刚体和柔性伸展附件组成的刚柔耦合系统作为航天器模型,研究系统的部分变量稳定性问题。假设附件为有限变形梁,但其本构方程是线性的。利用能量积分构造Ｌｙａｐｕｎｏｖ函数,根据部分变量稳定性定理,证明等速伸展或收缩梁的横向非线性振动稳定。证明了这个结论可以推广到两种更一般的航天器模型：１）中心刚体质心运动而全系统质心在惯性空间中不动。２）中心刚体带有充满理想流体的充液腔。