一种真空室电阻确定方法、装置、设备、存储介质及产品

本发明涉及等离子体控制，具体的说，涉及的是一种真空室电阻确定方法、装置、设备、存储介质及产品。

背景技术：

1、磁约束核聚变装置在等离子体放电过程中，外部线圈电流和等离子体电流的快速变化会在真空室壁上感应出显著的涡流。等离子体垂直位移的主动控制依赖于快控线圈的调节，同时需借助被动结构产生的涡流镜像效应来抑制垂直不稳定性。涡流的致稳效果由其衰减速率决定，而该速率本质上取决于真空室等效电阻。

2、在等离子体控制过程中，涡流大小是必须准确考量的关键变量，快控线圈的输出电流需据此进行实时补偿。然而，真空室电阻的辨识偏差会直接导致涡流估计失准，使得快控线圈无法输出准确的补偿电流，从而削弱垂直位移控制的有效性，增加垂直位移事件（vertical displacement event，vde）发生的风险，vde一旦发生，可能导致等离子体破裂，并对装置结构造成冲击。尤其对于长脉冲高约束模式运行场景，涡流补偿误差会在百秒级放电过程中持续累积，造成控制参数的缓慢漂移，严重时将触发系统保护性终止，使装置无法达到其设计运行区间。由此可知，真空室电阻的准确辨识不仅是参数获取问题，更是直接关系到装置能否实现安全稳定运行的关键前提。

3、目前常见的电阻辨识方式是将真空室各回路电阻作为独立参数进行实验数据拟合，待辨识参数远多于独立观测量，且不同回路涡流对同一探针的贡献高度耦合，直接对全部回路电阻参数进行拟合求解面临数学不适定问题，易导致过拟合甚至产生非物理解。

技术实现思路

1、基于此，本发明提供了一种真空室电阻确定方法、装置、设备、存储介质及产品，以解决现有技术因真空室各回路电阻辨识参数过多且信号耦合严重导致辨识结果过拟合或产生非物理解的缺陷。

2、为实现上述目的，本发明实施例提供了一种真空室电阻确定方法，包括：

3、获取真空室回路的先验电阻向量、待辨识回路集合的互感子矩阵和真空场实测磁探针信号；

4、对所述互感子矩阵进行谱嵌入变换，得到特征矩阵；

5、基于所述特征矩阵对所述待辨识回路集合中的所有待辨识回路进行聚类，得到若干分区；

6、为每一所述分区分配独立的待求解电阻增益系数，并确定与所述待求解电阻增益系数对应的仿真磁探针信号；

7、以最小化所述真空场实测磁探针信号和与所述仿真磁探针信号之间的偏差为优化目标，求解所述待求解电阻增益系数，得到最优增益系数；

8、基于所述最优增益系数修正所述先验电阻向量，得到真空室的初始辨识电阻。

9、为实现上述目的，本发明实施例还提供了一种真空室电阻确定装置，包括：

10、数据获取模块，用于获取真空室回路的先验电阻向量、待辨识回路集合的互感子矩阵和真空场实测磁探针信号；

11、特征提取模块，用于对所述互感子矩阵进行谱嵌入变换，得到特征矩阵；

12、回路聚类模块，用于基于所述特征矩阵对所述待辨识回路集合中的所有待辨识回路进行聚类，得到若干分区；

13、信号仿真模块，用于为每一所述分区分配独立的待求解电阻增益系数，并确定与所述待求解电阻增益系数对应的仿真磁探针信号；

14、增益求解模块，用于以最小化所述真空场实测磁探针信号和与所述仿真磁探针信号之间的偏差为优化目标，求解所述待求解电阻增益系数，得到最优增益系数；

15、电阻确定模块，用于基于所述最优增益系数修正所述先验电阻向量，得到真空室的初始辨识电阻。

16、为实现上述目的，本发明实施例还提供了一种真空室电阻确定设备，包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中且被配置为由所述处理器执行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上述任一实施例所述的真空室电阻确定方法。

17、为实现上述目的，本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质包括存储的计算机程序，其中，在所述计算机程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行如上述任一实施例所述的真空室电阻确定方法。

18、为实现上述目的，本发明实施例还提供了一种计算机程序产品，包括计算机程序/指令，所述计算机程序/指令被处理器执行时实现如上述任一实施例所述的真空室电阻确定方法。

19、与现有技术相比，本发明实施例公开的真空室电阻确定方法、装置、设备、存储介质及产品，首先，获取待辨识回路集合的互感子矩阵和真空场实测磁探针信号；然后，对所述互感子矩阵进行谱嵌入变换，得到特征矩阵，并基于所述特征矩阵对所述待辨识回路集合中的所有待辨识回路进行聚类，得到若干分区；接着，为每一所述分区分配独立的待求解电阻增益系数，并确定与所述待求解电阻增益系数对应的仿真磁探针信号；最后，以最小化所述真空场实测磁探针信号和与所述仿真磁探针信号之间的偏差为优化目标，求解所述待求解电阻增益系数，得到最优增益系数，并基于所述最优增益系数确定所述真空室的初始辨识电阻。由此可见，本发明实施例通过对待辨识回路集合的互感子矩阵进行谱嵌入变换以得到特征矩阵，依据特征矩阵将电磁耦合紧密的回路归为一类，一个分区仅需辨识一个共享增益系数，将原始的高维电阻辨识问题降维为低维增益优化问题，在保证物理合理性的同时有效抑制过拟合风险，提高了真空室电阻辨识准确度。

1.一种真空室电阻确定方法，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的真空室电阻确定方法，其特征在于，还包括：

3.如权利要求1所述的真空室电阻确定方法，其特征在于，还包括：

4.如权利要求3所述的真空室电阻确定方法，其特征在于，还包括：

5.如权利要求1所述的真空室电阻确定方法，其特征在于，所述为每一所述分区分配独立的待求解电阻增益系数，并确定与所述待求解电阻增益系数对应的仿真磁探针信号，包括：

6.如权利要求5所述的真空室电阻确定方法，其特征在于，所述以最小化所述真空场实测磁探针信号和与所述仿真磁探针信号之间的偏差为优化目标，求解所述待求解电阻增益系数，得到最优增益系数，包括：

7.一种真空室电阻确定装置，其特征在于，包括：

8.一种真空室电阻确定设备，其特征在于，包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中且被配置为由所述处理器执行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至6中任意一项所述的真空室电阻确定方法。

9.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质包括存储的计算机程序，其中，在所述计算机程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行如权利要求1至6中任意一项所述的真空室电阻确定方法。

10.一种计算机程序产品，包括计算机程序/指令，其特征在于，所述计算机程序/指令被处理器执行时实现如权利要求1至6中任意一项所述的真空室电阻确定方法。