撕裂模不稳定性是托卡马克装置中重要的非理想磁流体不稳定性之一。撕裂模不稳定性,尤其是新经典撕裂模不稳定性会引起托卡马克芯部等离子体的能量损失、温度下降、流速降低等现象,并可能造成环向电流剧烈扰动等负面影响,甚至引发装置大破裂。目前,国际上主要的托卡马克实验装置均对撕裂模不稳定性及其抑制方法展开了研究。实验表明,通过调节装置运行参数、外加螺旋磁场或驱动电流等方式,可以避免撕裂模不稳定性的发生或抑制其增长。其中,电子回旋波电流驱动(Electron Cyclotron Current Drive, ECCD)是目前抑制撕裂模不稳定性最有效的实验方法,并被列为国际热核聚变实验堆(International Thermonuclear Experimental Reactor, ITER)装置中对新经典撕裂模不稳定性的主要控制手段。电子回旋波在有理磁面附近产生的驱动电流有助于改善撕裂模不稳定性,同时能够弥补由磁岛结构所引发的自举电流扰动,对撕裂模和新经典撕裂模有显著的抑制效果。由于驱动电流参数特性以及托卡马克等离子体的复杂特性,电子回旋波电流驱动对撕裂模不稳定性的作用机制还不十分清楚,还有很多仍需深入探讨和解释的现象。本论文详细研究了驱动电流的分布特性、作用时间、沉积位置等参数对撕裂模不稳定性的影响,以及驱动电流抑制新经典撕裂模不稳定性的必要条件,并讨论了等离子体旋转条件下不同模式的驱动电流对新经典撕裂模不稳定性的影响。论文共分为五章,主要研究内容如下：第一章为绪论,介绍了撕裂模不稳定性和新经典撕裂模不稳定性的基本原理,以及目前对撕裂模不稳定性的主要抑制手段,特别是电子回旋波电流驱动的理论模拟和实验研究进展。第二章首先介绍本论文所采用的可压缩磁流体模型和电流驱动模型,然后模拟了驱动电流不同分布特性、沉积时间和沉积位置等因素对撕裂模磁岛最终宽度的影响,确定了驱动电流幅值、沉积宽度和位置等条件与抑制效果之间的关系,提出了最优抑制区间,并详细分析了由外部驱动电流所引起的磁岛X点位移、形变等问题。研究结果表明在一定阈值范围内,随着电流值的增大,驱动电流对撕裂模磁岛抑制效果会增强；当驱动电流值超出阈值后,会引起撕裂模磁岛的再增长过程,同时引起磁岛O点转变为X点的翻转不稳定性,证明了持续作用的驱动电流是翻转不稳定性的驱动源；发现了在磁岛X点沉积的驱动电流会引起X点位移；X点位移会显著降低驱动电流对磁岛的抑制效率。第三章采用了包含自洽自举电流模型的新经典撕裂模可压缩磁流体模型,讨论了电子回旋波电流驱动与新经典撕裂模的扰动自举电流之间的关系,以及驱动电流能够完全抑制新经典撕裂模磁岛所需满足的必要条件。研究表明,驱动电流密度峰值与自举电流密度峰值的比值,以及沉积宽度与磁岛饱和宽度的比值是决定驱动电流对新经典撕裂模磁岛抑制效果的重要参数。抑制新经典撕裂模的必要条件一是要求驱动电流满足密度幅值不小于自举电流密度幅值,才能弥补自举电流的扰动部分：二是沉积宽度不小于磁岛饱和宽度。当驱动电流的沉积宽度超出磁岛宽度范围,沉积在分界线外部的驱动电流对磁岛无抑制作用。本文还对实验过程中所应用的预电流驱动模式做了详细的研究,结果表明,与普通驱动电流加载模式相比,预电流驱动可以用一半功率的电流完全抑制新经典撕裂模磁岛。第四章讨论了持续驱动电流和调制驱动电流对极向旋转磁岛的抑制作用,研究了驱动电流沉积位置和有理磁面偏移对新经典撕裂模不稳定性的影响,提出了多电流驱动的抑制方法。研究结果表明,在磁岛存在极向旋转时,驱动电流对磁岛的抑制效果由电流值和沉积宽度共同影响；在沉积宽度小于磁岛饱和宽度时,调制电流的抑制作用明显；当沉积宽度大于磁岛饱和宽度时,调制电流的抑制效果与沉积宽度近似呈线性关系；调制电流的最优占空比为0.5；驱动电流在极向和径向上沉积位置的偏移均对抑制效果有较大影响,当沉积位置处于磁岛O点与X点的中点或磁岛分界线的径向边缘时,驱动电流对磁岛无抑制作用。通过具有空间和时间调制的多个电流驱动协同作用,能更有效地抑制磁岛旋转情况下的新经典撕裂模。第五章总结了本论文的主要研究结果,并简要阐述对未来研究工作的展望。