全超导托卡马克核聚变发电装置快控电源的改进灰色预测滑模电流控制

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作者 黄海宏 陈昭 王海欣 《电工技术学报》 北大核心 2025年第16期5317-5329,共13页

全超导托卡马克核聚变发电装置(EAST)快控电源是实现可控核聚变中等离子体垂直位移控制的重要装置。EAST快控电源采用多个H桥逆变支路并联工作模式,电源的总输出电流对参考电流的快速跟踪控制直接影响等离子体的平衡控制,而各个并联支... 全超导托卡马克核聚变发电装置(EAST)快控电源是实现可控核聚变中等离子体垂直位移控制的重要装置。EAST快控电源采用多个H桥逆变支路并联工作模式,电源的总输出电流对参考电流的快速跟踪控制直接影响等离子体的平衡控制,而各个并联支路的输出电流一致性对支路稳定工作十分重要。为加快EAST快控电源输出电流动态响应速度和保证各个支路电流平衡,该文提出一种改进灰色预测新型快速变幂次趋近率滑模控制方法,实现EAST快控电源输出电流的良好控制。为加快输出电流响应速度,在总输出电流反馈环节加入改进灰色预测,根据输出电流的凹凸性和积分思想对灰色预测背景值进行重构,将预测值加入到原始序列替换旧信息以实现滚动预测,可以有效提高输出电流的预测精度。设计以总电流跟踪参考电流和支路电流均衡为控制目的滑模面,提出一种新型快速变幂次趋近率以加快滑模系统的收敛速度。仿真和实验验证了提出的控制方法对比其他传统控制方法具有更好的支路电流一致性和更快的输出电流响应速度。 展开更多

关键词 全超导托卡马克核聚变发电装置(EAST)快控电源 输出电流 灰色预测 滑模控制

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HT-7U托卡马克核聚变装置中纵场超导磁体系统的设计 被引量：1

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作者 高大军 陈文革 翁佩德 《合肥工业大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 2004年第2期118-122,共5页

HT-7U核聚变实验装置是"九五"国家重大科学工程项目,它是一个具有非圆截面的全超导托卡马克装置,是用于研究先进的托卡马克运行模式来获得准稳态的、极长的长脉冲等离子体,并可实现全电流下的双零高β和单零等离子体的运行实... HT-7U核聚变实验装置是"九五"国家重大科学工程项目,它是一个具有非圆截面的全超导托卡马克装置,是用于研究先进的托卡马克运行模式来获得准稳态的、极长的长脉冲等离子体,并可实现全电流下的双零高β和单零等离子体的运行实验。整个装置包括装置主机以及低温、真空、电源及控制、数据采集和处理、波加热、波驱动电流、诊断与公共基础设施等重要子系统,其中装置主机是由超导纵场磁体系统、超导极向场磁体系统、真空室及其内部部件、内外冷屏和外真空杜瓦5大部件组成。文章主要介绍了HT-7U纵场超导磁体系统结构与超导管状电缆CICC(Cable-in-ConduitConductor)的设计以及该磁体系统的各种力学分析等。 展开更多

关键词 托卡马克 核聚变装置 纵场超导磁体系统 等离子体

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EAST全超导托卡马克装置失超保护检测技术的现状及发展 被引量：8

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作者 胡燕兰 吕环宇 +1 位作者 朱则英 陆建华 《核电子学与探测技术》 CAS CSCD 北大核心 2010年第9期1246-1250,1265,共6页

EAST装置是"九五"国家重大科学工程项目之一,做为世界上第一个全超导托卡马克装置,其纵场和极向场线圈全部由超导磁体组成,进行安全,准确,有效的失超保护是装置安全运行的首要环节。如何在全超导托卡马克装置这样复杂的电磁... EAST装置是"九五"国家重大科学工程项目之一,做为世界上第一个全超导托卡马克装置,其纵场和极向场线圈全部由超导磁体组成,进行安全,准确,有效的失超保护是装置安全运行的首要环节。如何在全超导托卡马克装置这样复杂的电磁环境进行失超检测在世界上也无先例可寻。EAST上失超检测系统经过几十轮单饼超导线圈实验及两轮装置正式放电实验后逐步建立和完善起来,并已通过工程验收达到装置实验运行要求。主要介绍了EAST超导装置失超检测系统的基本结构和检测原理,同时还简述失超检测技术的发展并给出了实验结果。 展开更多

关键词 EAST 全超导托卡马克装置 失超检测 纵场线圈 电压互感器

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EAST托卡马克装置上TOF谱仪屏蔽体设计的模拟计算

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作者 李忠宝 彭太平 +1 位作者 胡青元 胡孟春 《核电子学与探测技术》 CAS CSCD 北大核心 2014年第1期54-58,共5页

采用中子飞行时间谱仪测量EAST装置上的中子能谱时,对于散射量的屏蔽是能否得到有效数据的关键。本文利用三维蒙特卡罗输运程序,通过对EAST托卡马克装置的细致建模,对大厅环境的散射量进行了模拟计算,在考虑了各散射体贡献的基础上,采... 采用中子飞行时间谱仪测量EAST装置上的中子能谱时,对于散射量的屏蔽是能否得到有效数据的关键。本文利用三维蒙特卡罗输运程序,通过对EAST托卡马克装置的细致建模,对大厅环境的散射量进行了模拟计算,在考虑了各散射体贡献的基础上,采用叠代计算的方法,提出了满足双晶TOF谱仪屏蔽体的优化设计方案,为后续EAST装置上TOF的有效运行提供了关键技术支持。 展开更多

关键词 核聚变 托卡马克 全超导托卡马克核聚变装置 中子飞行时间谱仪 散射 屏蔽体 MCNP5

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核聚变实验装置HT-7U一维及二维辐射防护设计研究 被引量：8

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作者 黄群英 陈朝斌 吴宜灿 《核科学与工程》 CSCD 北大核心 2001年第1期79-85,共7页

主要介绍一维、二维中子输运程序ANISN ,DOT 3 5在核聚变实验装置HT 7U辐射屏蔽物理设计中的应用。计算和分析了该装置实验大厅内外中子注量 /能谱、γ注量 /能谱、中子剂量率、γ剂量率的空间分布 ,对屏蔽材料的选取及屏蔽层厚度进行... 主要介绍一维、二维中子输运程序ANISN ,DOT 3 5在核聚变实验装置HT 7U辐射屏蔽物理设计中的应用。计算和分析了该装置实验大厅内外中子注量 /能谱、γ注量 /能谱、中子剂量率、γ剂量率的空间分布 ,对屏蔽材料的选取及屏蔽层厚度进行了优化设计 ,为HT 7U装置的辐射屏蔽物理设计提供了建议性意见及理论依据。 展开更多

关键词 HT-7U装置 核聚变 辐射屏蔽 剂量率 超导托卡马克 设计 辐射防护

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HT-7U超导托卡马克冷质部件支撑结构初步设计 被引量：2

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作者 陈先忠 武松涛 《机械设计》 CSCD 北大核心 2002年第5期30-31,共2页

HT -7U超导托卡马克冷质部件支撑结构 ,是用于支撑整个纵场系统及、极向场系统的重力 ,以及部分电磁力与热收缩力 ,它涉及到电磁学、机械、传热学和力学等学科 ,并主要介绍一种圆杆式柔性支撑结构及这种支撑结构用于HT -7U超导托卡马克... HT -7U超导托卡马克冷质部件支撑结构 ,是用于支撑整个纵场系统及、极向场系统的重力 ,以及部分电磁力与热收缩力 ,它涉及到电磁学、机械、传热学和力学等学科 ,并主要介绍一种圆杆式柔性支撑结构及这种支撑结构用于HT -7U超导托卡马克装置时的特点。 展开更多

关键词 超导托卡马克 冷质部件 超导托卡马克装置 柔性支撑 可控热核聚变 结构设计

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HT-7U超导托卡马克冷质部件支撑结构方案 被引量：3

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作者 陈先忠 武松涛 《核聚变与等离子体物理》 CAS CSCD 北大核心 2003年第2期124-128,共5页

介绍了用于HT 7U超导托卡马克装置冷质部件支撑的柔性支撑结构,设计了支撑整个纵场系统及极各场系统的结构方案,对支撑结构进行了传热分析、应力分析和稳定性分析。

关键词 HT-7U超导托卡马克装置 冷质部件 柔性支撑结构 传热分析 应力分析 稳定性分析 有限元分析 纵场系统 受控热核聚变 结构设计

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核聚变装置辐射功率密度时空分布测量

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作者 潘宇东 A.G.Alekseyev 施明亮 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第0Z2期231-234,共4页

本文对HL-1M托卡马克装置注入氢分子束，然后注入氢弹丸，最后注入电子回旋波加热等离子体的辐射功率密度时空分布特性做了分析。主要实验结果有氢分子束和氢弹丸等离子体辐射功率密度时空分布是不对称的，分子束和氢弹丸注入将增加等... 本文对HL-1M托卡马克装置注入氢分子束，然后注入氢弹丸，最后注入电子回旋波加热等离子体的辐射功率密度时空分布特性做了分析。主要实验结果有氢分子束和氢弹丸等离子体辐射功率密度时空分布是不对称的，分子束和氢弹丸注入将增加等离子体中心区域辐射功率密度，电子回旋波的注入等离子体辐射功率密度时空分子基本对称。 展开更多

关键词 核聚变装置 HL-1M托卡马克装置 辐射功率密度 时空分布特性 等离子体测量 氢分子束 电子回旋波

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核聚变实验数据采集系统中数据压缩算法的研究 被引量：10

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作者 朱琳 罗家融 田一海 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2003年第2期12-13,22,共3页

在分析当今普遍使用的压缩算法后，采用了适合核聚变实验装置数据采集和发布系统的LZO算法，并且给予具体应用，同时给出了性能评估，希望能对其它类似情况的数据压缩算法提供一定的参考价值。

关键词 核聚变实验 数据采集系统 数据压缩算法 超导托卡马克聚变装置

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超导磁体等效材料参数的有限元预测 被引量：6

10

作者 陈文革 武松涛 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2003年第2期83-87,共5页

HT 7U超导托卡马克装置中纵场超导磁体是由多种材料组成的且具有周期性分布的大型复杂的重要结构 ,对其宏观等效材料参数的准确掌握在其结构设计阶段是十分重要的。本文着重介绍了利用小参数展开的渐近均匀化方法对其进行等效处理的过... HT 7U超导托卡马克装置中纵场超导磁体是由多种材料组成的且具有周期性分布的大型复杂的重要结构 ,对其宏观等效材料参数的准确掌握在其结构设计阶段是十分重要的。本文着重介绍了利用小参数展开的渐近均匀化方法对其进行等效处理的过程 ,并采用有限元方法预测出其等效弹性模量与热膨胀系数等 。 展开更多

关键词 HT-7U超导托卡马克装置 核聚变 渐近均匀化方法 有限元方法 纵场超导磁体 等效材料参数

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超导环向场磁体线圈盒对磁场的屏蔽效应 被引量：3

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作者 杜世俊 张永生 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2002年第11期124-128,共5页

研究了超导环向场磁体线圈盒对磁场的屏蔽效应。通过将线圈盒上的磁场分解为两个垂直的分量可以求得磁场两个分量在线圈盒中感应的涡流。线圈盒对磁场的屏蔽效应则与涡流产生的磁场有关。研究结果表明,线圈盒对磁场的屏蔽效应因磁场的... 研究了超导环向场磁体线圈盒对磁场的屏蔽效应。通过将线圈盒上的磁场分解为两个垂直的分量可以求得磁场两个分量在线圈盒中感应的涡流。线圈盒对磁场的屏蔽效应则与涡流产生的磁场有关。研究结果表明,线圈盒对磁场的屏蔽效应因磁场的方向不同有很大的差别,线圈盒对切向磁场的渗透呈现较强的屏蔽效应。 展开更多

关键词 超导环向场磁体 线圈盒 磁场 屏蔽效应 大型超导托卡马克核聚变实验装置

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基于PXI的EAST中央定时系统的实现 被引量：1

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作者 张祖超 季振山 +2 位作者 肖炳甲 王勇 沈湘 《核电子学与探测技术》 CAS CSCD 北大核心 2012年第12期1402-1405,共4页

中央定时系统是国家大科学工程EAST全超导托卡马克装置总控系统的重要组成部分,用于同步EAST各子系统精准投入实验的时序。该系统基于PXI工业级设备,可提供频率范围从1 Hz～80MHz的参考时钟信号,并利用RIO模件的FPGA定制板卡,产生从1 ms... 中央定时系统是国家大科学工程EAST全超导托卡马克装置总控系统的重要组成部分,用于同步EAST各子系统精准投入实验的时序。该系统基于PXI工业级设备,可提供频率范围从1 Hz～80MHz的参考时钟信号,并利用RIO模件的FPGA定制板卡,产生从1 ms～6 872 s延迟触发信号;同时该系统能够采集信号,并能根据检测的信号,实时触发相应处理机制。中央定时系统运行稳定可靠,已成功应用于"2010年秋季EAST放电实验"。 展开更多

关键词 中央定时系统 全超导托卡马克核聚变先进实验装置 面向仪器系统的PCI扩展 现场可编 程门阵列

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EAST离子回旋系统液态相移器的理论设计 被引量：1

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作者 王鹏 赵燕平 +6 位作者 毛玉周 秦成明 潘亚平 T.Watavi R.Kumazawa T.Mutoh T.Seki 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第1期88-92,共5页

对EAST离子回旋系统液态相移器的原理进行了理论分析和计算,结果表明:利用液态相移器可产生相位差,从而可用离子回旋波进行电流驱动。另外,液态相移器也可与单支节液态调配器结合使用,构成传输线阻抗匹配系统。

关键词 离子回旋电流驱动 液态相移器 支节调配器 阻抗匹配 核聚变超导托卡马克装置

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基于QNX的操作监控平台的设计与实现 被引量：3

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作者 段菖蒲 傅鹏 《计算机工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第22期218-221,共4页

根据QNX的Photon微图形用户接口(microGUI)的运行机理,采用自定义事件、伪终端和telnet技术、动态分配内存等方法,解决了EAST极向场电源控制系统实时网络通信、启动和终止远程进程、动态绘制波形等关键问题,实现了一个友好、高效的操作... 根据QNX的Photon微图形用户接口(microGUI)的运行机理,采用自定义事件、伪终端和telnet技术、动态分配内存等方法,解决了EAST极向场电源控制系统实时网络通信、启动和终止远程进程、动态绘制波形等关键问题,实现了一个友好、高效的操作监控平台,为EAST极向场电源的稳定运行提供了有力保障。 展开更多

关键词 超导托卡马克聚变实验装置 QNX PHOTON 远程进程 事件空间 事件 区域

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HT-7U电源系统无功补偿与谐波抑制 被引量：1

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作者 王旭辉 陶骏 刘正之 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第5期3-5,54,共4页

简要介绍了 HT- 7U高功率电源系统拟采取的无功补偿与谐波抑制方案 ;提出了实时无功功率 (电流 )检测新方法以及新型晶闸管星点开关 ,它合分时无涌流、无过压 ,通断迅速、寿命长 ,适合于电容器组频繁投切的场合。

关键词 电力系统 无功补偿 谐波抑制 HT-7U 电源系统 超导托卡马克核聚变试验装置

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EAST极向场电源限流控制仿真分析

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作者 汪桂霞 秦品健 《电源技术》 CAS CSCD 北大核心 2013年第11期2038-2039,2066,共3页

针对EAST极向场电源过流保护时不宜直接切断电源的情况,介绍了一种具有自动限流作用的过流保护策略,当电源达到限流值前正常运行,达到限流值时稳定在这一值附近运行。运用Matlab和Saber对整个限流控制系统进行仿真以及对PID控制参数分析... 针对EAST极向场电源过流保护时不宜直接切断电源的情况,介绍了一种具有自动限流作用的过流保护策略,当电源达到限流值前正常运行,达到限流值时稳定在这一值附近运行。运用Matlab和Saber对整个限流控制系统进行仿真以及对PID控制参数分析,最终确定了控制方案和PI控制参数,证明了该控制方法的可行性和优越性。 展开更多

关键词 超导托卡马克聚变实验装置 极向场电源 限流控制 PID参数

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前沿科技

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《新疆农垦科技》 2016年第3期I0002-I0002,共1页

中国“人造太阳”获重大进展持续时间达102秒 中国“人造太阳”EAST物理实验获重大突破，实现在国际上电子温度达到5000万度持续时间最长的等离子体放电．标志着中国在稳态磁约束聚变研究方面继续走在国际前列。中国的全超导托卡马克核... 中国“人造太阳”获重大进展持续时间达102秒 中国“人造太阳”EAST物理实验获重大突破，实现在国际上电子温度达到5000万度持续时间最长的等离子体放电．标志着中国在稳态磁约束聚变研究方面继续走在国际前列。中国的全超导托卡马克核聚变实验装置EAST和中国、美国、俄罗斯等七方共同启动的国际热核聚变实验堆ITER都是旨在创造一个“太阳”， 展开更多

关键词 国际热核聚变实验堆 超导托卡马克核聚变实验装置 科技 人造太阳 等离子体放电 持续时间 EAST 磁约束聚变

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