| 摘要 | 第5-7页 |
| ABSTRACT | 第7-8页 |
| 第1章 绪论 | 第12-30页 |
| 1.1 引言 | 第12-14页 |
| 1.2 仿星器发展历史与先进仿星器 | 第14-19页 |
| 1.2.1 仿星器发展历史 | 第14-18页 |
| 1.2.2 先进仿星器 | 第18-19页 |
| 1.3 仿星器三维线圈的设计方法 | 第19-26页 |
| 1.3.1 传统仿星器的设计——参数化扫描 | 第19-20页 |
| 1.3.2 先进仿星器线圈的设计方法 | 第20-25页 |
| 1.3.3 绕组曲面的选取与优化 | 第25-26页 |
| 1.4 现有线圈设计方法的限制 | 第26-28页 |
| 1.5 研究内容 | 第28-30页 |
| 第2章 采用空间曲线的新型仿星器优化设计方法 | 第30-45页 |
| 2.1 三维线圈的表达方法 | 第30-32页 |
| 2.1.1 线圈的简化 | 第30-31页 |
| 2.1.2 傅里叶表达方法 | 第31-32页 |
| 2.1.3 傅里叶表达方法的精度 | 第32页 |
| 2.2 优化的目标函数 | 第32-37页 |
| 2.2.1 各代价函数加权组成目标函数 | 第32-33页 |
| 2.2.2 等离子体面上磁场法向分量 | 第33-34页 |
| 2.2.3 环向磁通 | 第34-35页 |
| 2.2.4 线圈长度 | 第35页 |
| 2.2.5 线圈与线圈之间的距离 | 第35-36页 |
| 2.2.6 傅里叶系数谱宽 | 第36-37页 |
| 2.3 解析计算目标函数的梯度和海森 | 第37-38页 |
| 2.4 非线性优化算法 | 第38-41页 |
| 2.4.1 梯度流算法 | 第38-39页 |
| 2.4.2 非线性共轭梯度法 | 第39-40页 |
| 2.4.3 牛顿迭代法 | 第40-41页 |
| 2.4.4 其他算法 | 第41页 |
| 2.5 FOCUS程序介绍 | 第41-44页 |
| 2.5.1 程序概述 | 第41-42页 |
| 2.5.2 IO文件 | 第42-43页 |
| 2.5.3 开源与合作 | 第43-44页 |
| 2.6 本章小结 | 第44-45页 |
| 第3章 FOCUS程序的验证、确认与调试 | 第45-55页 |
| 3.1 程序的验证 | 第45-47页 |
| 3.2 程序的确认 | 第47-49页 |
| 3.3 程序的调试 | 第49-53页 |
| 3.3.1 线圈傅里叶系数数目 | 第49-50页 |
| 3.3.2 线圈总数 | 第50-51页 |
| 3.3.3 初始圆形线圈半径 | 第51-52页 |
| 3.3.4 线圈长度约束的权重 | 第52页 |
| 3.3.5 更均衡的线圈 | 第52-53页 |
| 3.4 本章小结 | 第53-55页 |
| 第4章 利用FOCUS设计不同装置的三维线圈 | 第55-80页 |
| 4.1 W7-X仿星器模块化线圈的设计 | 第55-62页 |
| 4.1.1 W7-X仿星器及其线圈简介 | 第55-57页 |
| 4.1.2 高精度重现W7-X的模块化线圈 | 第57-60页 |
| 4.1.3 探索更少数量的线圈 | 第60-62页 |
| 4.2 HSX仿星器线圈的改进 | 第62-67页 |
| 4.2.1 HSX现有的线圈介绍 | 第62页 |
| 4.2.2 增大线圈与等离子体间的距离 | 第62-64页 |
| 4.2.3 减少线圈数量 | 第64页 |
| 4.2.4 增大角落空间 | 第64-65页 |
| 4.2.5 采用螺旋形线圈 | 第65-67页 |
| 4.2.6 结果讨论 | 第67页 |
| 4.3 LHD螺旋形线圈的优化和模块化线圈方案的探索 | 第67-70页 |
| 4.3.1 LHD线圈系统介绍 | 第67-68页 |
| 4.3.2 LHD螺旋形线圈的优化 | 第68-69页 |
| 4.3.3 模块化线圈设计方案的探索 | 第69-70页 |
| 4.4 DⅢ-D托卡马克RMP线圈的设计 | 第70-78页 |
| 4.4.1 背景概述 | 第70-71页 |
| 4.4.2 FOCUS优化磁场系数谱 | 第71-72页 |
| 4.4.3 RMP线圈设计功能验证 | 第72-75页 |
| 4.4.4 GPEC主导模对应的新型线 | 第75-78页 |
| 4.5 本章小结 | 第78-80页 |
| 第5章 线圈偏移造成的误差场敏感度分析 | 第80-88页 |
| 5.1 研究背景概述 | 第80页 |
| 5.2 利用海森矩阵法分析误差场敏感度 | 第80-82页 |
| 5.3 CNT-like位型上线圈的误差场敏感度研究 | 第82-87页 |
| 5.3.1 CNT装置上现有的误差场敏感度分析方法 | 第82-83页 |
| 5.3.2 利用FOCUS设计CNT-like线圈 | 第83-84页 |
| 5.3.3 使用海森矩阵法分析误差场敏感度 | 第84-85页 |
| 5.3.4 计算结果和讨论 | 第85-87页 |
| 5.4 本章小结 | 第87-88页 |
| 第6章 总结与展望 | 第88-92页 |
| 6.1 全文总结 | 第88-89页 |
| 6.2 论文创新点 | 第89-90页 |
| 6.3 未来研究展望 | 第90-92页 |
| 参考文献 | 第92-100页 |
| 致谢 | 第100-102页 |
| 在读期间发表的学术论文与取得的研究成果 | 第102-103页 |
