Разработка методов и программного обеспечения расчета магнитных периодических фокусирующих систем лампы бегущей волны на основе Фурье- и вевйлетного анализа - Автореферат

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Разработка методов и программного обеспечения расчета магнитных периодических фокусирующих систем лампы бегущей волны на основе Фурье-и вевйлетного анализаРабота выполнена в Федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А.» Официальные оппоненты: Терентьев Александр Александрович, доктор технических наук, профессор, ФГБОУ ВПО «Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А.», профессор кафедры «Информационная безопасность автоматизированных систем»; Защита состоится «26» декабря 2012 г. в 14:00 часов на заседании диссертационного совета Д 212.242.01 при ФГБОУ ВПО «Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А.» по адресу: 410054, г. С диссертацией можно ознакомиться в научно-технической библиотеке ФГБОУ ВПО «Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А.»Продольное распределение магнитного поля МФС таких приборов представляет собой сумму чередующихся распределений магнитных полей составляющих ее магнитов, их геометрических размеров и величины намагниченности. Помимо этих факторов, форма продольного распределения магнитного поля МПФС определяется ускоряющим потенциалом, величиной тока, пространственным зарядом и геометрическими размерами пучка и может быть рассчитана в заданных ограничениях, определяемых необходимостью попадания в так называемые полосы стабильности, которые непосредственно зависят от периода МПФС и уровня амплитуд магнитного поля в знакопеременных структурах, то есть по известным a и b параметрам. Поэтому возникает задача найти такую функцию или совокупность функций, позволяющих описать данное распределение магнитного поля МФС таких приборов. В процессе исследования было выявлено графическое сходство формы продольного распределения магнитного поля отдельного кольцевого магнита с некоторыми базисными вейвлет-функциями, что позволило предложить использование последних в качестве аппроксимирующих функций, как одиночного кольцевого магнита, так и периодических МФС (МПФС) и других разновидностей фокусирующих систем, включая реверсивные МФС (МРФС). · Предложена процедура диагностирования МПФС (настройка и отбраковка магнитов) по виду продольного распределения магнитного поля МПФС, основанная на вейвлет-анализе дихотомического сигнала, сформированного в результате кодирования величины максимальных амплитуд продольного распределения магнитного поля отдельных магнитов.В первой главе описан объект исследования - МПФС и ее основная характеристика - продольное распределение магнитного поля (рис. В качестве инструмента исследования МПФС было предложено применить Фурье-и вейвлетный анализ, в результате чего определились следующие направления исследования: 1) Из видов Фурье-анализа были выбраны ряды Фурье, так как они позволяют аппроксимировать любую функцию, не имеющую точку разрыва II рода. 2) Была предложена методика выбора вейвлет-функции для реализации НВП, основанная на вычислении коэффициента корреляции, как меры сходства, соответствующих масштабов вейвлет-спектрограмм при непрерывном вейвлет-преобразовании (НВП) скорости нарастания корреляционных характеристик по предложенной схеме (рис. В результате анализа вейвлет-функций, реализующих НВП, была выявлена визуальная схожесть продольного распределения отдельного магнита с вейвлет-функциями Гаусса второго порядка и «Мексиканская шляпа», что позволило предположить о возможности использования последних в качестве аппроксимирующей функции исследуемого распределения магнитного поля. В результате проведенного Фурье-и вейвлетного анализа получено: 1) Рекомендуемое число гармоник аппроксимирующего ряда Фурье для продольного распределения магнитного поля МПФС и составляющих ее магнитов равно 20, что подтверждается анализом графиков спектра амплитуд, остаточным рядом Фурье и ошибкой аппроксимации (2) (рис.5). а) Число гармоник =5; OSHB = 0,0068 б) Число гармоник =20; OSHB = 1.

КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ