基于神經(jīng)網(wǎng)絡的C-ADS InjectorⅡ束流偏移校準技術研究
發(fā)布時間:2021-07-17 17:22
核能源產(chǎn)生的核乏料如何安全的永久處理是核工業(yè)應用中的一個重要問題。目前最先進的方法是使用快中子將長壽命、高輻射性的核素嬗變?yōu)閴勖獭⒎(wěn)定性好、放射性低的核素。加速器驅(qū)動次臨界反應堆系統(tǒng)(Accelerator Driven Subcritical System,ADS)是目前世界上嬗變核素最先進的方法之一。我國自上世紀九十年代開始研制ADS系統(tǒng),目前已經(jīng)研制出了能夠產(chǎn)生高能質(zhì)子束的粒子加速器C-ADS Injector II。該粒子加速器非常復雜,包含成千上萬個零部件,因為工程誤差、噪聲干擾、測量誤差、控制誤差等因素造成了束流在傳輸過程中偏移了理想軌道,嚴重影響束流質(zhì)量和加速器運行安全。雖然科學家們已經(jīng)通過理論分析、經(jīng)驗判斷、設備改良等手段改善了束流偏移情況,提高了束流控制精度,但是束流偏移問題仍然比較嚴重。如何解決束流偏移問題,提高束流傳輸質(zhì)量仍然是國內(nèi)外加速器領域和控制領域關注的一個非常重要的科學問題。束流偏移問題涉及束流橫向運動的x軸和y軸兩個方向的偏移,文章先后從一維和二維兩個層次來探索用神經(jīng)網(wǎng)絡解決粒子加速器束流偏移校準的問題。具體內(nèi)容包括如下幾個方面:(1)針對C-ADS ...
【文章來源】:蘭州大學甘肅省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:112 頁
【學位級別】:博士
【部分圖文】:
InjectorII系統(tǒng)模型圖
標為 0.01;按照三分法逐步搜索隱含層節(jié)點數(shù);確定一個隱含層節(jié)點數(shù)后,重復訓練網(wǎng)絡 10 次,并取預測誤差平均值作為該節(jié)點數(shù)條件下的預測誤差;用 MSE來評估算法預測精度。實驗結果如圖5-4所示。從圖中可以看出,在 500—600 個隱含層節(jié)點之間總共只進行了 19 組實驗,就確定了最佳隱含層節(jié)點數(shù) 584 個,此時的平均預測誤差為 0.081033,低于其余18 組實驗中的平均預測誤差。但是從結果來看,隱含層節(jié)點數(shù)僅僅從 600 個降低到了 584 個,節(jié)點減少了 16 個,模型精簡有一定效果,但是效果不明顯。5.2.2 MCNN的權重量化第四章中訓練的 MCNN 數(shù)值精度為 32 位浮點數(shù)(包括 24 位整數(shù)和 8 位小數(shù))
【參考文獻】:
期刊論文
[1]深度神經(jīng)網(wǎng)絡壓縮與加速綜述[J]. 紀榮嶸,林紹輝,晁飛,吳永堅,黃飛躍. 計算機研究與發(fā)展. 2018(09)
[2]BP神經(jīng)網(wǎng)絡隱含層節(jié)點數(shù)確定方法研究[J]. 王嶸冰,徐紅艷,李波,馮勇. 計算機技術與發(fā)展. 2018(04)
[3]Alignment of beam position monitors in cryomodule of CADS injector Ⅱ[J]. Jian-Dong Yuan,Yuan He,Bin Zhang,Jun-Hui Zhang,Jun-Xia Wu,Yong Zhang,Feng-Feng Wang,Jun-Jie Yao,Guo-Zhen Sun,Yu-Qin Wan. Nuclear Science and Techniques. 2017(06)
[4]Beam-based calibrations of the BPM offset at C-ADS Injector Ⅱ[J]. 陳偉龍,王志軍,馮馳,竇為平,陶玥,賈歡,王旺生,劉淑會,何源. Chinese Physics C. 2016(07)
[5]直面挑戰(zhàn) 追夢核裂變能可持續(xù)發(fā)展——“未來先進核裂變能——ADS嬗變系統(tǒng)”戰(zhàn)略性先導科技專項及進展[J]. 中國科學院"未來先進核裂變能——ADS嬗變系統(tǒng)"戰(zhàn)略性先導科技專項研究團隊. 中國科學院院刊. 2015(04)
[6]分布式控制的束流路徑自動校正方法研究[J]. 郭鑫,蘇海軍,李德明,王勝利,郭洪雷. 核技術. 2014(05)
[7]未來先進核裂變能——ADS嬗變系統(tǒng)[J]. 詹文龍,徐瑚珊. 中國科學院院刊. 2012(03)
[8]利用約束線性最小二乘法實現(xiàn)合肥光源束流閉軌全環(huán)校正和反饋[J]. 宣科,王琳,李川,李為民,王季剛,鮑循,徐宏亮,劉功發(fā),劉祖平. 強激光與粒子束. 2010(01)
[9]關于加速器驅(qū)動次臨界系統(tǒng)(ADS)研發(fā)促進我國核能可持續(xù)發(fā)展的建議[J]. 中國科學院院刊. 2009(06)
[10]合肥光源束流閉軌局部調(diào)整和校正[J]. 宣科,王琳,李川,李為民,王季剛,鮑循,劉功發(fā),徐宏亮,劉祖平. 強激光與粒子束. 2009(06)
博士論文
[1]儲存環(huán)光源實現(xiàn)超低束流發(fā)射度的相關理論與實驗研究[D]. 張通.中國科學技術大學 2019
[2]HIAF-BRing引出系統(tǒng)總體設計與動力學研究[D]. 阮爽.中國科學院大學(中國科學院近代物理研究所) 2018
[3]通用向量機優(yōu)化理論及其在時間序列預測中的應用研究[D]. 雍賓賓.蘭州大學 2017
[4]中國ADS注入器樣機II束流傳輸線的設計與調(diào)試[D]. 賈歡.中國科學院研究生院(近代物理研究所) 2015
[5]HIRFL重離子直線注入器的動力學設計與研究[D]. 張小虎.中國科學院研究生院(近代物理研究所) 2014
[6]C-ADS HEBT末段真空質(zhì)子束窗與準直器相關物理問題研究[D]. 武紅利.中國科學技術大學 2014
[7]基于束流的準直系統(tǒng)研制及相關研究[D]. 曹涌.中國科學技術大學 2007
碩士論文
[1]基于深度強化學習的束流偏移校準研究[D]. 王金強.蘭州大學 2019
[2]交通標志定位和識別算法研究[D]. 胡興.廣西師范大學 2010
本文編號:3288609
【文章來源】:蘭州大學甘肅省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:112 頁
【學位級別】:博士
【部分圖文】:
InjectorII系統(tǒng)模型圖
標為 0.01;按照三分法逐步搜索隱含層節(jié)點數(shù);確定一個隱含層節(jié)點數(shù)后,重復訓練網(wǎng)絡 10 次,并取預測誤差平均值作為該節(jié)點數(shù)條件下的預測誤差;用 MSE來評估算法預測精度。實驗結果如圖5-4所示。從圖中可以看出,在 500—600 個隱含層節(jié)點之間總共只進行了 19 組實驗,就確定了最佳隱含層節(jié)點數(shù) 584 個,此時的平均預測誤差為 0.081033,低于其余18 組實驗中的平均預測誤差。但是從結果來看,隱含層節(jié)點數(shù)僅僅從 600 個降低到了 584 個,節(jié)點減少了 16 個,模型精簡有一定效果,但是效果不明顯。5.2.2 MCNN的權重量化第四章中訓練的 MCNN 數(shù)值精度為 32 位浮點數(shù)(包括 24 位整數(shù)和 8 位小數(shù))
【參考文獻】:
期刊論文
[1]深度神經(jīng)網(wǎng)絡壓縮與加速綜述[J]. 紀榮嶸,林紹輝,晁飛,吳永堅,黃飛躍. 計算機研究與發(fā)展. 2018(09)
[2]BP神經(jīng)網(wǎng)絡隱含層節(jié)點數(shù)確定方法研究[J]. 王嶸冰,徐紅艷,李波,馮勇. 計算機技術與發(fā)展. 2018(04)
[3]Alignment of beam position monitors in cryomodule of CADS injector Ⅱ[J]. Jian-Dong Yuan,Yuan He,Bin Zhang,Jun-Hui Zhang,Jun-Xia Wu,Yong Zhang,Feng-Feng Wang,Jun-Jie Yao,Guo-Zhen Sun,Yu-Qin Wan. Nuclear Science and Techniques. 2017(06)
[4]Beam-based calibrations of the BPM offset at C-ADS Injector Ⅱ[J]. 陳偉龍,王志軍,馮馳,竇為平,陶玥,賈歡,王旺生,劉淑會,何源. Chinese Physics C. 2016(07)
[5]直面挑戰(zhàn) 追夢核裂變能可持續(xù)發(fā)展——“未來先進核裂變能——ADS嬗變系統(tǒng)”戰(zhàn)略性先導科技專項及進展[J]. 中國科學院"未來先進核裂變能——ADS嬗變系統(tǒng)"戰(zhàn)略性先導科技專項研究團隊. 中國科學院院刊. 2015(04)
[6]分布式控制的束流路徑自動校正方法研究[J]. 郭鑫,蘇海軍,李德明,王勝利,郭洪雷. 核技術. 2014(05)
[7]未來先進核裂變能——ADS嬗變系統(tǒng)[J]. 詹文龍,徐瑚珊. 中國科學院院刊. 2012(03)
[8]利用約束線性最小二乘法實現(xiàn)合肥光源束流閉軌全環(huán)校正和反饋[J]. 宣科,王琳,李川,李為民,王季剛,鮑循,徐宏亮,劉功發(fā),劉祖平. 強激光與粒子束. 2010(01)
[9]關于加速器驅(qū)動次臨界系統(tǒng)(ADS)研發(fā)促進我國核能可持續(xù)發(fā)展的建議[J]. 中國科學院院刊. 2009(06)
[10]合肥光源束流閉軌局部調(diào)整和校正[J]. 宣科,王琳,李川,李為民,王季剛,鮑循,劉功發(fā),徐宏亮,劉祖平. 強激光與粒子束. 2009(06)
博士論文
[1]儲存環(huán)光源實現(xiàn)超低束流發(fā)射度的相關理論與實驗研究[D]. 張通.中國科學技術大學 2019
[2]HIAF-BRing引出系統(tǒng)總體設計與動力學研究[D]. 阮爽.中國科學院大學(中國科學院近代物理研究所) 2018
[3]通用向量機優(yōu)化理論及其在時間序列預測中的應用研究[D]. 雍賓賓.蘭州大學 2017
[4]中國ADS注入器樣機II束流傳輸線的設計與調(diào)試[D]. 賈歡.中國科學院研究生院(近代物理研究所) 2015
[5]HIRFL重離子直線注入器的動力學設計與研究[D]. 張小虎.中國科學院研究生院(近代物理研究所) 2014
[6]C-ADS HEBT末段真空質(zhì)子束窗與準直器相關物理問題研究[D]. 武紅利.中國科學技術大學 2014
[7]基于束流的準直系統(tǒng)研制及相關研究[D]. 曹涌.中國科學技術大學 2007
碩士論文
[1]基于深度強化學習的束流偏移校準研究[D]. 王金強.蘭州大學 2019
[2]交通標志定位和識別算法研究[D]. 胡興.廣西師范大學 2010
本文編號:3288609
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