Введение к работе
АКТУАЛЬНОСТЬ ТЕШ ИСС.ЩІОВАНШ. В настоящее время во всем мире большое внимание уделяется проектированию и созданию мощных усилителеЯ и генераторов СВЧ колебаний. В диссертационной работе рассматриваются системы группирования и отбора мощности, состоящие из одиночных несвязанных резонаторов, которые используются, в частности, в многорезонаторных пролетных клистронах и СВЧ генераторах. Эти прибора находят широкое применение в СВЧ системах и ускорительной технике. В последние годы наряду с традиционными областями их применения (радиолокация, радионавигация, системы дальней космической связи, ретрансляторы, телевидение, системы ВЧ питания ускорителей) появляются новые:'например, системы передачи энергия по радиолучу.
Использование указанных СВЧ приборов в новых областях, а также развитие техники в традиционных областях применения требуют существенного улучшения их выходных параметров (коэффициента полезного действия, коэффициента усиления, полосы и т.д.). В связи о этим особую актуальность приобретают проблемы анализа и оптимизации динамики частиц в резонансных группирующих и тормозящих системах о целью получения требуемых характеристик пучка.
С другой стороны, задачи, возникающие при исследовании и оптимизации динамики потоков заряженных частиц в указанных структурах, представляют значительный интерео и о математической точки зрения. Моделирование нелинейных явлений (в том числе возбувдения резонаторов пучком, кулоновокого взаимодействия частиц) и оптимизация динамики пучка- с учетом втих явлений требуют нетрадиционных подходов.
ЦЕЛЬ РАБОТЫ состоит В'разработке математических моделей и методов оптимизации динамики пучков заряженных частиц в резонансных группирующих системах и создание алгоритмов и програли, реализующих разработанные математические методы на ЭВМ.
НАУЧНАЯ НОВИЗНА. Предложена математическая модель -динамики управляемого пучка в резонансной группирующей структуре. Динамический управляемый процеоо описывается рекуррентной системой
интегродифференциальных уравнений. Исследована задача оптимального управления пучком траекторий в данной системе. Получены представления для вариации функционала качества и градиента функционала по управляющим параметрам. Разработаны программы,-осуществляющие моделирование динамики пучка в резонансных системах группирования и отбора мощности и оптимизацию параметров группирующих систем.
ОБЩАЯ МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ. В работе развиваются математические методы теории оптимального управления применительно к аадаче управления пучком заряженных частиц в резонансной группирующей системе.
ПРАКТИЧЕСКАЯ ЦЕННОСТЬ. Результаты диссертационной работы использовалиоь при выполнении научно-исследовательских работ в НИИ Вычислительной математики и процессов управления Санкт-Петербургского университета и в Московском радиотехническом институте' Российской Академии Паук,
АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ. .Результаты, представленные в диссертационной работе, докладывались на научных семинарах факультета прикладной математики - процессов управления Санкт-Петербургского университета; на X и XI Всесоюзных -семинарах по линейным ускорителям (г.Харьков, 1987 и IS89 rr.)j на Мевдународной школе-оешнаре по методам оптимизации и их приложениям (г.Иркуток, 1989 г.); на Мездународном конгрессе по компьютерным системам и прикладной математике (г.Санкт-Петербург, 1993 г.).
ПУБЛИКАЦИИ. По теме диосертации опубликовано 5 работ.
СТРУКТУРА И ОБЪЕМ РАБОТЫ, Диссертация состоит из введения, двух глав и заключения. Объем работы составляет П9 страши машинописного текста, из них /2 страниц занимает основной текст, включая У рисунков. Библиография содеркит 92 наименования.