1、常用的穩(wěn)態(tài)強(qiáng)磁場(chǎng)和脈沖強(qiáng)磁場(chǎng)具有各自的優(yōu)勢(shì)及其局限性：穩(wěn)態(tài)強(qiáng)磁場(chǎng)波動(dòng)小、持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，但場(chǎng)強(qiáng)通常低于50 T，且運(yùn)行費(fèi)用高昂；脈沖強(qiáng)磁場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)高，運(yùn)行費(fèi)用較低，但持續(xù)時(shí)間短，且磁場(chǎng)隨時(shí)間變化。具有高穩(wěn)定度平頂?shù)拈L(zhǎng)脈沖強(qiáng)磁場(chǎng)，能夠較好地綜合穩(wěn)態(tài)和脈沖強(qiáng)磁場(chǎng)的優(yōu)勢(shì)，可以滿足材料比熱測(cè)試、高參數(shù)核磁共振等科學(xué)實(shí)驗(yàn)對(duì)磁場(chǎng)高場(chǎng)強(qiáng)和高穩(wěn)定度的雙重要求，其研究具有重要的科學(xué)意義。
　　電源系統(tǒng)是產(chǎn)生強(qiáng)磁場(chǎng)的核心部件之一，其類(lèi)型一般包括電容器型電源、

2、電感儲(chǔ)能型電源、脈沖發(fā)電機(jī)型電源、電網(wǎng)整流型電源等等。脈沖磁體供電方案的設(shè)計(jì)、電源參數(shù)的選型、控制策略的實(shí)施，將決定磁場(chǎng)的波形和質(zhì)量，從而對(duì)科學(xué)實(shí)驗(yàn)研究產(chǎn)生直接的影響。因此，本文將針對(duì)一些科學(xué)實(shí)驗(yàn)對(duì)強(qiáng)磁場(chǎng)高場(chǎng)強(qiáng)和高穩(wěn)定度的雙重要求，以高穩(wěn)定度平頂長(zhǎng)脈沖強(qiáng)磁場(chǎng)電源系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)作為主要研究?jī)?nèi)容。
　　在由電動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)共軸組成的脈沖發(fā)電機(jī)型電源研究方面：建立了基于定子磁鏈定向的異步電動(dòng)機(jī)等效模型，提出了將雙閉環(huán)解耦控制策略應(yīng)用于轉(zhuǎn)

3、子側(cè)變頻器的方案，較好地解決了脈沖發(fā)電機(jī)由于達(dá)不到額定轉(zhuǎn)速而不能充分釋放能量的問(wèn)題；分析了交流側(cè)系統(tǒng)阻抗對(duì)脈沖發(fā)電機(jī)型電源相控整流器的影響；針對(duì)交流側(cè)電纜等值電路特性可能引起的系統(tǒng)諧振問(wèn)題，提出了并聯(lián)RC濾波支路以改變系統(tǒng)參數(shù)的方法來(lái)消除諧振；分析了相控整流器的輸入輸出特性，結(jié)合消除高頻諧振的要求，提出了一種分時(shí)段投切單調(diào)諧濾波器組的措施，既能夠改善相控整流器交流側(cè)電流波形，又較好地解決了僅并聯(lián)單調(diào)諧濾波器可能引起的無(wú)功倒送問(wèn)題。

4、>　　在平頂長(zhǎng)脈沖強(qiáng)磁場(chǎng)紋波抑制研究方面：針對(duì)同軸電纜雜散電容引起的高頻諧振現(xiàn)象，提出了并聯(lián)RC濾波支路的方法來(lái)消除該諧振；針對(duì)相控整流器給直流側(cè)負(fù)載帶來(lái)的紋波電流，在對(duì)直流側(cè)無(wú)源電力濾波器的方案設(shè)計(jì)、參數(shù)選擇詳細(xì)介紹的基礎(chǔ)上，結(jié)合消除高頻諧振的要求，提出了一種能夠有效衰減紋波的改進(jìn)型組合濾波器方案；為了進(jìn)一步提高磁場(chǎng)的穩(wěn)定度，提出了直流側(cè)并聯(lián)有源電力濾波器的濾波方案，對(duì)檢測(cè)方法、控制策略進(jìn)行了詳細(xì)闡述；仿真分析驗(yàn)證了該濾波方案的正確性

5、。
　　在由單線圈磁體產(chǎn)生的平頂長(zhǎng)脈沖強(qiáng)磁場(chǎng)研究方面：首先借助專業(yè)磁體設(shè)計(jì)軟件設(shè)計(jì)了兩套單線圈準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)磁體；在充分考慮磁體電阻隨溫升而上升的因素上，將重復(fù)控制應(yīng)用于觸發(fā)角開(kāi)環(huán)、磁體電流（或磁場(chǎng)）閉環(huán)的復(fù)合控制策略，通過(guò)逐次減小相控整流器跟蹤誤差來(lái)實(shí)現(xiàn)高穩(wěn)定度平頂強(qiáng)磁場(chǎng)；在此基礎(chǔ)上，提出了一種將蓄電池組和相控整流器串聯(lián)給單線圈準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)磁體供電的新型供電拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，來(lái)產(chǎn)生平頂更寬的平頂長(zhǎng)脈沖強(qiáng)磁場(chǎng)。
　　在由雙線圈磁體產(chǎn)生的平頂長(zhǎng)脈沖

6、強(qiáng)磁場(chǎng)研究方面：結(jié)合準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)磁體的設(shè)計(jì)要點(diǎn)，設(shè)計(jì)了一套雙線圈準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)磁體，闡述了雙線圈準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)磁體互感耦合問(wèn)題；提出了采用去耦變壓器來(lái)實(shí)現(xiàn)雙線圈準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)磁體互感解耦的方法，在此基礎(chǔ)上，提出了多種與雙線圈準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)磁體配套的組合供電方案，包括相控整流器和電容器組合供電方案，相控整流器和蓄電池組合供電方案和兩組相控整流器的組合供電方案；提出了一種雙線圈平頂長(zhǎng)脈沖磁場(chǎng)控制方法，該方法不需要串聯(lián)去耦變壓器，而是將重復(fù)控制策略應(yīng)用于兩組相控整流器，使其分別輸