仿星器线圈构型的全局随机优化
等离子体物理
2022-05-04 v1
摘要
在仿星器的建造中，线圈系统的制造和装配是主要成本。这些线圈需要满足严格的工程公差，如果无法满足，项目可能会被取消，例如国家紧凑仿星器实验（NCSX）项目[25]。因此，我们的目标是找到在不牺牲磁场性能的前提下增加建造公差的线圈构型。本文中，我们开发了一种基于梯度的随机优化模型，用于在高维空间中寻找稳健的仿星器线圈构型。具体而言，我们设计了一个两步法：首先，通过样本高效的信任域贝叶斯优化进行近似全局搜索；其次，使用随机局部优化器精化第一步中找到的极小值。为此，我们引入了两种随机局部优化器：应用于样本平均近似的 BFGS 和配备了控制变量以进行方差缩减的 Adam。在类似 W7-X 的线圈构型上进行的数值实验表明，我们的全局优化方法以不到先前仅考虑局部随机优化工作成本的 0.1%，找到了多种有前景的局部解。
引用
@article{arxiv.2110.07464,
title = {Global Stochastic Optimization of Stellarator Coil Configurations},
author = {Silke Glas and Misha Padidar and Ariel Kellison and David Bindel},
journal= {arXiv preprint arXiv:2110.07464},
year = {2022}
}
备注
19 pages, 4 figures, 3 tables