Оптимізація параметрів лінійного прискорювача з урахуванням радіальних коливань та вимог чутливості
DOI:
https://doi.org/10.31548/energiya2019.05.170Анотація
Анотація. Розглянуто задачі оптимізації руху заряджених частинок з урахуванням радіальних коливань та вимог щодо чутливості для випадку релейного керування. За наявності обмежень на функцію керування вихідну задачу мінімаксної оптимізації зведено до задач про оптимальний вибір точок перемкнення (точок, в яких функція керування змінює своє значення). Для її чисельного розв’язання запропоновано ітеративну процедуру градієнтного спуску. При цьому область початкових умов за фазовими координатами частинок попередньо подано у дискретному вигляді, а градієнт функції цілі за точками перемкнення визначено за допомогою функцій чутливості, що характеризують величину швидкості змінювання збуреного руху відносно розрахункового значення вектора параметрів. Для задачі фокусування частинок за енергією, просторовою координатою та її швидкістю в кінці прискорювача розглянуто лінійні обмеження на функції чутливості. Для урахування вимог щодо чутливості застосовано алгоритми практичної стійкості параметричних систем у просторі функцій чутливості. З цією метою на кожній ітерації градієнтного спуску множину початкових умов для функцій чутливості задано у структурному вигляді. Для вирішення проблеми вимірності та зменшення часу обчислень функцій чутливості застосовано заміну незалежної змінної у відповідній задачі Коші. При такому підході розрахунок оптимальних параметрів керування здійснено з урахуванням можливих відхилень розрахункових траєкторій на реальних режимах функціонування досліджуваної системи. Наведено аналіз запропонованої обчислювальної схеми та напрямки подальших досліджень щодо проектування малочутливої прискорювальної системи шляхом сумісного розв’язання задачі траєкторної оптимізації та задачі мінімізації максимальної чутливості на усьому проміжку функціонування руху заряджених частинок.
Ключові слова: параметри, структурно-параметрична оптимізація, практична стійкість, релейне керування, точки перемкнення, градієнт, функції чутливості.
Посилання
Muryn, B.P., Bondarev, B.Y., Fedotov, A.P. (1978). Lyneinye uskorytely yonov. – T.1: Problemy y teoryia [Linear ion accelerators. – T.1: Problems and theory]. Moscow: Atomрubl, 260.
Bublyk, B.N., Harashchenko, F.H., Kyrychenko, N.F. (1985). Strukturno-parametrycheskaia optymyzatsyia y ustoichyvost dynamyky puchkov [Structural-parametric optimization and stability of beam dynamics]. Kyiv: Scientific thought, 304.
Rosenwasser, E.N., Yusupov, R.M. (1981). Chuvstvytelnost system upravlenyia [Sensitivity of control systems]. Moscow: Science, 464.
Harashchenko, F.H., Pantalienko, L.A. (1995). Analiz ta otsinka parametrychnykh system [Analysis and evaluation of parametric systems]. Kyiv: 140.
Harashchenko, F.H., Pichkur, V.V. (2014) Prykladni zadachi teorii stiikosti [Applied problems of stability theory]. Kyiv: Kyiv University,125.
Pantaliienko, L.A. (2015). Nedyferentsiiovni zadachi optymizatsii chutlyvosti dynamichnykh system [Undifferentiated problems of optimization the sensitivity of dynamical systems]. Scientific Journal NUBaN Ukraine. A series of «Technology and Energy AIC», 224, 239−243.
Pantaliienko, L.A. (2014). Doslidzhennya zadach obmezhenoyi chutlyvosti metodamy praktychnoyi stiykosti [Investigation of the problems of limited sensitivity by methods of practical stability]. Scientific Journal NUBaN Ukraine. A series of «Technology and Energy AIC», 194(2), 243−248.
##submission.downloads##
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Стосунки між правовласниками і користувачами регулюються на умовах ліцензії Creative Commons Із Зазначенням Авторства – Некомерційна – Поширення На Тих Самих Умовах 4.0 Міжнародна (CC BY-NC-SA 4.0):https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/deed.uk
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:
- Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див.The Effect of Open Access).
