Автореферат (1149801), страница 3
Текст из файла (страница 3)
На траектория системы вводится функционалI(u). В работе выводится аналитическое представление частных производных∂I∂uiс использованием вариации функционала, полученной в работах А. Д. Ов-∂I∂Iсянникова и параметризации управления (3). Обозначим l(u) = { ∂u, . . . , ∂u}1N— градиент функционала по управляющим параметрам. В диссертации формулируются обходимые условия оптимальности в виде теоремы.Теорема. Пусть вектор u0 = {u01 , . . .
, u0N } задает оптимальное управление. Тогда для скалярное произведение()l(u0 ), (u − u0 ) ≥ 0для любых векторов u = {u1 , . . . , uN } ∈ U .13С использованием данной модели и аналитического представления градиента функционала, была проведена оптимизация резонатора с ПФФ на 60зазоров. Для расчета динамики пучка в структурах до и после оптимизациииспользовался метод частиц в ячейках в электростатическом приближении, реализованный в комплексе DAISI. Моделировалась динамика 6 сгустков по 15000макрочастиц в каждом. Зависимости коэффициентов токопрохождения и ускорения от тока в импульсе в структурах приведены на рис. 4. Эти коэффициентысущественно улучшились после оптимизации по сравнению с первоначальнымвариантом до оптимизации при больших значениях тока пучка.
Также значительно улучшилась фокусировка пучка. Однако при этом несколько снизился темпускорения — 2.57 МэВ/м в сравнении с 2.89 МэВ/м в варианте до оптимизации.аб110.90.90.80.80.70.6коэффициенттокопрохождениякоэффициент ускорения0100.7коэффициенттокопрохождениякоэффициент ускорения0.62030Ток в импульсе, мА0102030Ток в импульсе, мАРис. 4: Зависимости коэффициентов токопрохождения и ускорения от тока в импульсе вускорителе с ПФФ до (a) и после (б) оптимизацииВ заключении сформулированы основные результаты проведенного вдиссертационной работе исследования.1. Разработан метод расчета плотности тока эмиссии, ограниченного пространственным зарядом, для итерационного метода решения самосогласованныхэлектростатических задач.2.
Представлены результаты расчетов динамики пучков в различныхэмиссионных устройствах (в том числе источника электронов триодного типаГЕЗА 4м).3. Разработана математическая модель и алгоритм оптимизации динамики пучка траекторий, в случае, когда программное управление является кусочно-14постоянной функцией с точками переключения, зависящими от значений функции.4. Представлены результаты оптимизации параметров ускорителя дейтронов с переменно-фазовой фокусировкой.5. Разработан комплекс программ моделирования динамики пучков заряженных частиц в электростатическом приближении и для расчета параметровускорителей с переменно-фазовой фокусировкой.Список публикаций по теме диссертацииПубликации в журналах, рекомендованных ВАК РФ1.
Алцыбеев В. В. Об одной задаче оптимизации динамики пучка //Вестн. С.-Петерб. ун-та. Сер. 10: Прикладная математика. Информатика. Процессы управления. 2014. № 1. С. 17–23.2. Алцыбеев В. В. Оптимизационный алгоритм расчета плотности токаэмиссии // Вестн. С.-Петерб. ун-та. Сер. 10: Прикладная математика. Информатика. Процессы управления.
2015. № 4. С. 56–71.3. Алцыбеев В. В. Разработка комплекса программ для моделированиядинамики потоков заряженных частиц и плазмы в электростатическом приближении // Вестн. С.-Петерб. ун-та. технологии и дизайна, cер. 1: Естественные итехнические науки. 2016. № 1. С. 57–63.4. Алцыбеев В. В. Об одном методе расчета плотности тока эмиссии врежиме ограничения пространственным зарядом // Вестн. С.-Петерб. ун-та. технологии и дизайна, cер. 1: Естественные и технические науки. 2016. № 1.С. 64–67.Публикации в изданиях, индексируемых в Scopus5.
Altsybeyev V., Ponomarev V. Development of 2D Poisson equation C++finite-difference solver for particle-in-cell method // Stability and Control Processesin Memory of V.I. Zubov (SCP), 2015 International Conference. No. 15637294. 2015.P. 195–197.6. Altsybeyev V., et al. Numerical simulations of the radial convergentelectrons and ions flows for cylindrical pulsed source // Stability and ControlProcesses in Memory of V.I. Zubov (SCP), 2015 International Conference. No.15637218. 2015. P. 138–141.157. Altsybeyev V., et al. Numerical simulations of the radial electron flowformation for the triode type source // 10th International Vacuum Electron SourcesConference, IVESC 2014 and 2nd International Conference on Emission Electronics,ICEE 2014.
No. 6891934. 2014.8. Altsybeyev V., Ovsyannikov D. A. Design of APF linac on the baseof optimization approach // 20th international workshop on beam dynamics andoptimization (BDO). 2014. P. 124–125.9. Ovsyannikov D. A., Altsybeyev V. V. Mathematical optimization modelfor alternating-phase focusing (APF) linac // Problems of Atomic Science andTechnology. 2013. Т. 4, № 86. С. 93–96.10. Ovsyannikov D.
A., Altsybeyev V. V. Optimization of APF accelerators //Problems of Atomic Science and Technology. 2013. Т. 6, № 88. С. 119–122.11. A. D. Ovsyannikov, D. A. Ovsyannikov, V. V. Altsybeyev,V. G. Papkovich. Application of optimization techniques for RFQ design // Problemsof Atomic Science and Technology.
2014. Vol. 3, no. 91. P. 116–119.Другие публикации12. Скуднова И. С., Алцыбеев В. В. Разработка генератора трехмерной геометрии резонаторов с трубками дрейфа с использованием интерфейсаCOMSOL LiveLink // Процессы управления и устойчивость. 2015. Т. 2, № 1.С. 253–258.13. Алцыбеев В. В., Овсянников Д. А. Управление пучком заряженныхчастиц с учетом их взаимодействия // XII Всероссийское совещание по проблемам управления ВСПУ-2014.
2014. С. 2141–2149.14. Пономарев В. А., Алцыбеев В. В. Программа для расчета распределения электростатического поля в областях со сложной геометрией. Свидетельствоо государственной регистрации программы для ЭВМ №2015660255. 2015.15. Алцыбеев В. В., Овсянников Д. А. Программа для оптимизации основных параметров ускорителей с переменно-фазовой фокусировкой(APFOPTIM). Свидетельство о государственной регистрации программы дляЭВМ №2015611494.
2014.16.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
