本文在综述强流离子直线加速器中束晕-混沌的形成机制和控制方法概况,并对束晕-混沌复杂理论研究存在的问题和发展动向做了简要总结与展望的基础上,主要做了以下两方面的工作. 一方面,研究了以离子数比为控制变量的束晕-混沌控制问题.强流加速器中束晕-混沌现象的控制是强流加速器应用中须解决的关键问题之一.自从文献[1]提出非线性反馈控制的策略以来,人们已陆续提出了多种具体的非线性反馈控制方法.其中多数方法均能获得较好的模拟控制效果,因而使人们看到了用这种方法实现束晕-混沌控制的希望.不过在以上这些模拟控制中,所用的控制变量一般为离子束的最大半径r_max、均方根半径r_rms或者包络半径r_b 等.其中,以均方根半径r_rmx或包络半径r_b 作为控制变量的小波函数反馈控制、延迟反馈控制、自适应控制等效果较好（有关评价参考文献[2-5]）,不过要推求r_rms、r_b 必须每周期多次探测全部离子的位置,这在实验上不可能实现.为了克服这一困难,本文尝试改用离子束匹配半径a_m外的离子数N_a与总离子数N 之比λ（ λ=N_a/N,简称离子数比）作为控制变量来构造控制器,借助多粒子数值模拟程序（PIC）来进行模拟控制研究.本文之所以选λ作为控制变量,主要是考虑到以λ作为控制变量,只须探测越过匹配半径的离子数目,不必涉及匹配半径内的离子,也不须探测单个离子具体的空间位置,这在实验上有实现的可能,因此以λ作为控制变量来构造束晕-混沌的控制函数使得非线性反馈控制向实验更加靠近.