EAST等离子体控制仿真模拟可视化系统开发与应用

"EAST等离子体控制仿真模拟可视化运行系统-刘洋.pdf" EAST（Experimental Advanced Superconducting Tokamak）是中国的一个大型超导托卡马克装置，用于研究受控核聚变。该装置的等离子体控制是实验的核心部分，涉及到复杂的物理模型和控制策略。为了更有效地进行等离子体控制仿真模拟，研究人员开发了一款名为SPACE（SimulationsuitesforplasmacontrolonEAST）的功能库，该库基于开源编程语言Python构建，主要用于磁约束核聚变设备的等离子体控制仿真。 SPACE库提供了一系列功能，包括建立托卡马克装置的数学模型，实施等离子体物理模型，以及设计和评估控制系统。通过数值仿真技术，它能够帮助分析、设计和预测等离子体控制系统的性能，并进行仿真实验，从而优化控制策略。 在SPACE的基础上，文章描述了开发的可视化运行系统，该系统使用Python的PySide2库来实现用户界面设计。PySide2是一个用于创建图形用户界面（GUI）的工具包，它使得非程序员也能通过图形化交互方式方便地操作等离子体控制仿真模拟。这一系统提升了实验人员的工作效率，减少了他们在复杂计算过程中的操作难度。 EAST等离子体控制仿真模拟可视化运行系统的功能主要包括以下几个方面： 1. 图形交互界面：用户可以通过直观的图形界面设置参数，选择模型，启动和监控仿真过程。 2. 实时反馈：系统能够实时显示仿真结果，帮助实验人员快速理解模拟情况并作出调整。 3. 模型定制：用户可以根据实验需求自定义托卡马克装置模型、等离子体物理模型和控制系统模型。 4. 数据分析：系统可能包含数据分析工具，用于处理和解释仿真数据，提供决策支持。 5. 优化工具：可能集成有优化算法，自动寻找最佳控制策略。 该系统对于EAST装置等离子体控制的研究具有重要意义，它降低了等离子体控制仿真的门槛，促进了科学研究与工程应用的结合，有助于推动中国在受控核聚变领域的进展。此外，该工作也为其他类似托卡马克装置的等离子体控制提供了借鉴和参考，体现了软件开发与科研工作的深度融合。