托卡马克等离子体的三角形变和拉长比对约束和磁流体稳定性有很强的影响,但另一方面,等离子体位形参数又受到物理和工程上的条件限制.因此在托卡马克装置极向场设计中,在预先选定的等离子体平衡位形几何参数下,如何确定满足工程限制条件的一组合适的极向场线圈,正是需要用优化算法来解决的问题.针对这一具有实际意义的研究课题,该文发展了一个多变量的平衡优化程序FEQ,程序中的目标函数是预先设定和优化计算得到的等离子体X点的位置、偏滤器靶板撞击点的位置和内外半径点的位置差值,此外,在目标函数里,还可容易地加入极向场线圈储能和价值花费等工程约束条件;程序中极向场线圈位置和电流都可以是优化变量,这样可最大限度地获得所需的等离子体平衡位形.通过具体的算例表明,PEQ程序可以在预先选定的等离子体平衡位形参数下确定所需的极向场线圈.因此,该程序对托卡马克极向场设计、以及偏滤器的结构设计有重要应用价值.