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《广西师范大学》 2002年
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强流加速器中束晕—混沌的延迟反馈控制研究

朱伦武  
【摘要】: 本文在综述混沌控制和回顾束晕—混沌形成机制及其非线性控制的基础上,提出了应用延迟反馈控制束晕—混沌的方法。该法不仅控制效果显著,而且由于采用线性控制律,控制器形式简单,施加的反馈较小,因此该法非常有利于工程技术实现和降低控制代价,可为实用强流加速器的研制提供有价值的参考。 在综述混沌控制部分,选取了OGY方法、外力反馈法、延迟反馈法、正比于系统变量的脉冲反馈法、自适应控制方法等一些有代表性的控制方法进行了阐述。 束晕—混沌的控制是新一代强流加速器研制的关键问题,随着强流离子束应用前景的日趋广阔而日益成为研究的热点。传统机械限束器因无法解决束晕的再生而收效甚微,因为束晕的形成有着其内在动力学机制—非线性共振以及混沌等。基于此,中国原子能科学院研究员方锦清将混沌控制的理论和方法开创性的运用于束晕—混沌的控制上,提出了控制束晕—混沌的非线性控制策略,即在粒子径向所受束自生场力方程的右边加上非线性控制函数G: 并选取一些非线性函数如等进行了控制的模拟研究,将束晕强度控制在0.1078左右,取得了初步的控制效果。 文献[72]在选取更有效的非线性函数上作了进一步的探索并且取得了进展。该 文选取小波函数构造控制器将束晕强 度控制到零,达到较好的控制结果。 但从实用角度来看,一些简单的非线性函数如的控制效果距实际应用的最低限制仍有一定差距;小波函数法虽可取得较好的控制效果,但控制器形式复杂,控制参数有两个,在工程实现上有一定难度。本文在保证控制效果的前提下,致力于寻求更为简单易行的控制方法。经过大量的理论分析和模拟研究,提出了应用延迟反馈控制束晕—混沌的方法。 本文对延迟反馈法运用于束晕混沌作了简单的理论分析。经分析,确定了延迟反馈控制器的延迟参数为S(一个聚焦磁场通道周期);而后,计算了系统的最大李雅普诺夫指数。结果表明,系统在延迟反馈控制下最大李雅普诺夫指数由正值转为负值, 说明受控系统是稳定的,混浊得到了有效地抑制。在此基础上,选择a为控制变量, 构造延迟反馈控制器G: G(S=glrrms(-S)一 rms(S)(2) 同(l)式一致,将此控制器函数加在粒子径向所受束自生场力方程的右边。利 用多粒子数值模拟程序(PIC)进行了控制试验。模拟结果表明,用同一个控制器和 同一个控制参数即可实现五种不同初始分布情况下的束运一混饨的有效控制。对K一 V分布、水袋分布、抛物分布均能达到束晕强度为零的理想控制效果,对3—sigma 分布、全高斯分布的控制结果也基本能满足强流加速器中 10‘数量级的实际最低限 制。同时研究中还发现,较小的反馈即可实现束流的稳定。 由此可见,该法可达到小波函数法相同的控制效果,而控制器采用线性控制律, 仅有一个调节参数,形式简单,施加的反馈较小,因而应用前景较好。 对该法以多周期间隔形式控制也作了探讨。运用混饨控制理论,分析了两种多周 期间隔控制形式并以K—V分布为例进行模拟试验。分析和实验结果均表明,先连续 控制而后再间隔控制能够保证较好的控制效果和较低的控制代价。比如,对于K—V 束,一开始连续控制50个周期然后再每间隔200周期的情况下仍可将束晕强度控制 为零,较大的突破了文献[71」间隔周期为 16的上限。从而可将控制代价大幅度降 三 低。
【学位授予单位】:广西师范大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2002
【分类号】:TL503.6

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【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 刘濮鲲,方家训,陈佳洱;强流离子直线加速器中球形混沌与束晕的形成[J];北京大学学报(自然科学版);1997年05期
2 戴旭初,徐佩霞;混沌同步的方法及其若干问题[J];电路与系统学报;1998年01期
3 李忠,毛宗源;混沌控制综述[J];电路与系统学报;1998年01期
4 高远,翁甲强;抛物线型分布离子束的束晕-混沌小波间隔控制[J];广西师范大学学报(自然科学版);2001年03期
5 丁大钊;放射性洁净核能系统[J];科技导报;1997年03期
6 黄志斌,陈银宝;均匀聚焦系统和周期性聚焦系统中束晕形成的模拟研究[J];高能物理与核物理;1998年10期
7 欧阳华甫,郁庆长;周期场中强束流的特性研究[J];高能物理与核物理;1999年01期
8 陈银宝,黄志斌;共振、混沌与束晕形成[J];高能物理与核物理;2000年06期
9 方锦清;超混沌同步及其超混沌控制[J];科学通报;1995年04期
10 高金峰,罗先觉,马西奎,潘秀琴,王俊昆;控制与同步连续时间混沌系统的非线性反馈方法[J];物理学报;1999年09期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 杜秀霞;李平康;;旋转机械轴系扭振频率微弱信号的混沌检测方法[J];鞍山科技大学学报;2007年04期
2 李晓红;冯欣艳;卢义玉;康勇;;瓦斯等级鉴定的混沌相空间重构预测技术研究[J];地下空间与工程学报;2007年05期
3 陈雪玲,陈剑勇,陈振湘,郭东辉;一种新的混沌方程及其超混沌网络模型[J];半导体光电;1999年03期
4 李勤学,徐立鸿,吴启迪;混饨及其与控制的关系概述[J];兵工自动化;1999年04期
5 马文麒,于林成;单变量反馈实现混沌同步[J];吉林师范学院学报;1997年05期
6 赵秋玲;;机械振动系统混沌化控制[J];北京信息科技大学学报(自然科学版);2011年04期
7 高飞,李兴华;基于混沌序列的位图像加密研究[J];北京理工大学学报;2005年05期
8 鞠磊,翁贻方;主动—被动混沌同步保密通信系统设计[J];北京工商大学学报(自然科学版);2002年01期
9 翁贻方,翁莉娟;超混沌加密算法设计及软件实现[J];北京工商大学学报(自然科学版);2003年01期
10 鲍慧玲,翁贻方;混沌同步保密通信的同步鲁棒性研究[J];北京工商大学学报(自然科学版);2003年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 陈明杰;王常虹;张红梅;;基于有界性的非线性反馈指数稳定混沌同步[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
2 严世榕;;现代机械中的动力学问题[A];福建省科协第四届学术年会提升福建制造业竞争力的战略思考专题学术年会论文集[C];2004年
3 焉德军;朱伟勇;;一类区间迭代映射的混沌控制[A];1999中国控制与决策学术年会论文集[C];1999年
4 周平;杨晓松;;消除系统混沌状态的一种方法[A];2001中国控制与决策学术年会论文集[C];2001年
5 李芃;曾昭龙;张晓宇;李文秀;;混沌控制方法的研究进展[A];2002中国控制与决策学术年会论文集[C];2002年
6 葛友;李春文;;不确定系统的反混沌控制和混沌同步[A];2002中国控制与决策学术年会论文集[C];2002年
7 张宇辉;齐国元;陈增强;;一个新的三维混沌系统的电路实现与同步[A];2006中国控制与决策学术年会论文集[C];2006年
8 胡满峰;徐振源;;含未知参数混沌系统的参数识别和自适应投影同步[A];2006中国控制与决策学术年会论文集[C];2006年
9 苗清影;方建安;陆锁军;;时延反馈混沌系统的参数自适应同步控制[A];第25届中国控制会议论文集(上册)[C];2006年
10 吴志伟;袁德成;;关于复杂系统研究的发展情况[A];第16届中国过程控制学术年会暨第4届全国故障诊断与安全性学术会议论文集[C];2005年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 罗启彬;基于混沌理论的遥测信息安全技术研究[D];中国工程物理研究院;2009年
2 孙明;基于小波和迟滞的混沌神经网络及其应用[D];哈尔滨工程大学;2010年
3 李建平;面向异构数据源的网络安全态势感知模型与方法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
4 王栋;随机与混沌神经放电节律的时间序列分析[D];陕西师范大学;2010年
5 潘林;一类混沌系统的同步与控制方法研究[D];东华大学;2010年
6 唐漾;复杂网络动力学及其应用的若干问题研究[D];东华大学;2010年
7 赵斌;生物数学的起源与形成[D];西北大学;2011年
8 王茂基;混沌同步中信息传递的研究[D];大连理工大学;2011年
9 朱子奇;混沌保密通信中同步控制的理论与方法研究[D];华中科技大学;2011年
10 张丽娟;离散动力系统的混沌判定和扰动[D];山东大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 武文宾;冲击地压的非线性岩梁混沌动力学分析[D];山东科技大学;2010年
2 曹永超;超混沌系统的生成及同步控制研究[D];山东科技大学;2010年
3 张莉;n-GaAs中的混沌研究[D];长春理工大学;2010年
4 陈海艳;分数阶混沌系统的同步控制[D];哈尔滨工程大学;2010年
5 王晓艳;非线性混沌电路的分析与设计[D];哈尔滨工程大学;2010年
6 孙鹏;几类典型混沌系统的同步与反同步[D];大连理工大学;2010年
7 李春清;异结构混沌系统的同步研究[D];辽宁师范大学;2010年
8 卢静;广义同步与相同步若干问题的研究[D];江南大学;2010年
9 李小娟;连续系统的广义同步[D];江南大学;2010年
10 段志梅;基于混沌理论的话务量时间序列预测研究[D];昆明理工大学;2008年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 高远,翁甲强,罗晓曙,方锦清;强流加速器中束晕—混沌的小波函数控制研究[J];广西师范大学学报(自然科学版);2001年01期
2 成雁翔,王光瑞,陈式刚;周期扰动控制一维映象混沌运动[J];计算物理;1997年03期
3 丁大钊;放射性洁净核能系统[J];科技导报;1997年03期
4 方锦清;混沌控制及其应用前景[J];科技导报;1994年05期
5 方锦清;超混沌、混沌的控制与同步[J];科技导报;1996年04期
6 郁庆长;;带电粒子束在非线性周期场中的传输[J];高能物理与核物理;1993年04期
7 黄志斌,陈银宝;均匀聚焦系统和周期性聚焦系统中束晕形成的模拟研究[J];高能物理与核物理;1998年10期
8 陈银宝,黄志斌;共振、混沌与束晕形成[J];高能物理与核物理;2000年06期
9 方锦清;低能强流离子束在加速-减速系统中传输的一种分析方法[J];科学通报;1981年19期
10 方锦清;超混沌同步及其超混沌控制[J];科学通报;1995年04期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 朱伦武,翁甲强,高远,方锦清;强流加速器中束晕-混沌的延迟反馈控制[J];物理学报;2002年07期
2 刘萍;翁甲强;廖高华;罗晓曙;;以离子数比为变量的束晕-混沌模拟控制[J];原子能科学技术;2006年04期
3 ;“若干驾驭混沌的新方法及在控制强流加速器中束晕混沌的应用”通过部级鉴定[J];原子能科学技术;2002年02期
4 刘萍,翁甲强,白龙,罗晓曙;以匹配半径外离子数为控制变量的束晕控制[J];广西师范大学学报(自然科学版);2004年04期
5 肖国青;;强流加速器材料研究[J];原子核物理评论;2006年02期
6 郁庆长;质子直线加速器设计研究[J];高能物理与核物理;2001年05期
7 杨汉武;王勇;张建德;赵延宋;;Spark-05强流电子束加速器[J];高电压技术;2005年12期
8 高天附;翁甲强;田敬北;;失匹配因子和调谐因子对强流离子束的影响[J];广西师范大学学报(自然科学版);2006年01期
9 方锦清,陈关荣;非线性反馈控制强流加速器中的束晕-混沌现象[J];强激光与粒子束;2000年05期
10 江孝国,杨国君,张开志,石金水,邓建军,王远,李成刚;具有时间分辨能力的高能强流电子束光学渡越辐射测量系统[J];高能物理与核物理;2005年11期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 韩保红;齐京礼;闫石;王民全;;用比例积分延迟反馈控制Lorenz混沌系统的仿真研究[A];力学与工程应用(第十三卷)[C];2010年
2 程尊水;;时滞复杂网络的分岔与控制[A];第五届全国复杂网络学术会议论文(摘要)汇集[C];2009年
3 宝音贺西;李俊峰;高云峰;王天舒;;航天器动力学与控制研究[A];庆祝中国力学学会成立50周年暨中国力学学会学术大会’2007论文摘要集(下)[C];2007年
4 孙孝峰;邬伟扬;;基于瞬时无功理论电压不平衡三相变流器控制研究[A];中国电工技术学会电力电子学会第八届学术年会论文集[C];2002年
5 张彦东;牛存义;李智;;郑州市人口发展与控制研究[A];复杂巨系统理论·方法·应用——中国系统工程学会第八届学术年会论文集[C];1994年
6 陈荣艳;;企业集团财务风险管理与控制研究[A];第九届中国煤炭经济管理论坛暨2008年中国煤炭学会经济管理专业委员会年会论文集[C];2008年
7 史楠;;远红外激光偏振干涉仪自动化控制研究[A];第十四届全国等离子体科学技术会议暨第五届中国电推进技术学术研讨会会议摘要集[C];2009年
8 张立宪;;有色金属企业采选冶平衡生产及其控制研究[A];全国青年管理科学与系统科学论文集(第2卷)[C];1993年
9 黄力平;;PET在人类随意运动控制研究中的应用[A];第三届全国康复医学青年学术会议论文集[C];1999年
10 汪小帆;王执铨;;混沌控制:内容、方法及意义[A];1999中国控制与决策学术年会论文集[C];1999年
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1 本报通讯员 李树清;洱海湖滨地区面源污染控制技术研究取得新成果[N];大理日报(汉);2006年
2 李天舒;大脑运动控制研究有新进展[N];健康报;2007年
3 早报记者 韩晓蓉;上海适龄青年一半都在上大学[N];东方早报;2008年
4 秦海林;中药质量控制研究不断深入[N];中国医药报;2005年
5 姜尚君;经济资本约束与国有商业银行风险控制研究[N];学习时报;2005年
6 高树文;“高速公路填石堤设计、施工与质量控制研究”荣获省科技进步奖[N];江苏科技报;2006年
7 肖英龙;高速钢连铸板坯结晶器内钢水流动控制研究[N];世界金属导报;2002年
8 单云峰;定期便潜血化验可预防结肠直肠癌[N];中国医药报;2006年
9 本报记者 吴玲娟;值得高度重视的狂犬病[N];保健时报;2008年
10 胡波;万邦医药支持“十一五”科研课题研究[N];中国医药报;2007年
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1 卢伟国;开关功率变换器的混沌控制研究[D];重庆大学;2008年
2 庞明宝;交通流混沌智能控制研究[D];天津大学;2008年
3 罗来军;跨国公司母公司对国际合资子公司的控制研究[D];复旦大学;2007年
4 潘永贵;鲜切荸荠/莲藕特异性变色机理及其控制研究[D];华南农业大学;2006年
5 胡乃红;电力电子电路中快标分叉及混沌控制研究[D];安徽大学;2012年
6 王其东;基于多体理论的汽车悬架系统分析、设计与控制研究[D];合肥工业大学;2002年
7 张代治;串-并混联研抛机床的运动与控制研究[D];吉林大学;2005年
8 臧传德;船舶航行的智能预测控制研究[D];哈尔滨工程大学;2002年
9 王爱清;秦汉乡里控制研究[D];山东大学;2008年
10 徐中;基于FNNS的感应电机直接转矩控制研究[D];大连理工大学;2001年
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1 朱伦武;强流加速器中束晕—混沌的延迟反馈控制研究[D];广西师范大学;2002年
2 高远;强流加速器中束晕—混沌的小波函数控制和超混沌电路的广义同步的研究[D];广西师范大学;2001年
3 廖高华;束晕控制中的参数影响、粒子跟踪和自适应控制研究[D];广西师范大学;2004年
4 林欣姝;三阶非线性随机系统动力学性质分析与控制[D];北京交通大学;2012年
5 谷迎松;基于非定常涡的结构非线性气动伺服弹性研究[D];西北工业大学;2006年
6 杨翠云;以局部区域内的离子数为探测信息的束晕—混沌控制模拟研究[D];广西师范大学;2006年
7 赵秋英;混沌系统的延迟反馈控制与自适应同步[D];东北林业大学;2009年
8 王鹍;高阶系统混沌的反馈控制方法研究[D];东北林业大学;2009年
9 赵洪梅;长距离输气管道项目投资控制研究[D];大连理工大学;2003年
10 李秀廷;项目过程控制研究[D];武汉理工大学;2003年
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