基于自动微分优化有限构建恒星器线圈
等离子体物理
2021-02-03 v3 计算物理
摘要
本文介绍了一种新的恒星器线圈设计代码，用于优化有限构建线圈的位置和绕组包方向。该新代码称为 FOCUSADD，在高维非凸空间中进行基于梯度的优化。利用自动微分可轻松高效地计算有限构建线圈参数相关的导数。FOCUSADD 使用傅里叶级数在自由空间中参数化线圈位置，并采用多细丝近似表示线圈绕组包。绕组包的方向由傅里叶级数参数化，也可一并优化。研究找到了类 W7-X 恒星器的优化有限构建线圈，并与细丝线圈结果进行比较。相较于优化的细丝线圈，优化的类 W7-X 有限构建线圈的最终位置平均偏移约 2.5mm。这些结果表明，对于线圈容差较小的恒星器优化，应考虑有限构建效应。
引用
@article{arxiv.2009.00196,
title = {Optimized finite-build stellarator coils using automatic differentiation},
author = {Nick McGreivy and Stuart R. Hudson and Caoxiang Zhu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2009.00196},
year = {2021}
}