紧凑环（Compact Torus,CT）等离子体加料技术具有将燃料粒子（氘和氚）直接注入托卡马克等离子体芯部的能力,这有利于提高未来磁约束聚变反应堆的功率输出以及降低建造成本。单点模型理论是一个模拟CT等离子体在加速区运动的模型,对于研究CT等离子体的物理机制以及解决EAST-CTI（EAST-Compact Torus Injector）装置的参数设计问题具有重要意义。单点模型用来模拟CT等离子体的加速行为时,需要装置的电路参数作为程序的初始条件。由于CTI装置的电源负载包含同轴结构的形成区和加速区、以及在主机装置内动态变化的CT等离子体,同时放电过程中存在着电流趋肤效应和接触电阻,这使得依靠传统（Resistance/Inductance Formula,RIF）方法难以准确计算出装置的电路参数从而导致单点模型的不准确。因此,解决脉冲电源放电参数的评估问题,优化单点模型理论,有助于开展CT等离子体的运动研究以及解决EAST-CTI装置的参数设计问题,从而为未来磁约束核聚变反应装置中实现最优的芯部加料提供基础。本论文基于非线性回归分析（Nonlinear Regression Analysis,NRA）方法优化了单点模型理论,解决了由于电流趋肤效应和接触电阻等的存在而导致的无法准确计算装置电路参数的问题,并对优化过的单点模型进行了实验验证,旨在利用基于NRA方法的单点模型开展EAST-CTI装置的参数优化设计。本文的主要内容如下:（1）研究了中国科学技术大学的KTX-CTI装置（Keda Torus e Xperiment Compact Torus Injector）的实验电流波形,通过将形成区的CT等离子体看作是一个固定的点,从而将放电电路简化为RLC电路,推导出了形成组电流波形随时间变化的函数关系式。此外,将实验电流波形通过函数关系式进行非线性回归拟合,拟合结果与实验结果吻合较好,拟合优度在形成组电流波形的前四个周期超过0.91。通过NRA方法计算得到了KTX-CTI装置形成组放电回路的电阻form=9.5±0.5 mΩ、电感form=198±4 n H,解决了由于趋肤效应和接触电阻等带来的参数估算不准确的问题。最后,基于NRA方法优化了单点模型理论,使用MATLAB为CT等离子体的研究编写了相关模拟程序。（2）在KTX-CTI装置上开展了CT等离子体运动的台面实验研究并验证了基于NRA方法的单点模型。首先,通过装置电流通道的讨论和参数计算为单点模型提供了准确的输入参数。其次,通过CT等离子体在加速区的电流波形、位移、速度的模拟结果和实验结果进行对比研究,验证了基于NRA方法的单点模型。此外,通过单点模型预测了KTX-CTI装置运行所需的参数控制问题,有助于更好地理解CT等离子体的行为和实验上控制装置的放电参数。最后,通过单点模型对KTX-CTI装置在未来升级时的参数进行了评估,对未来CTI装置提高加速效率具有参考意义。（3）通过单点模型开展了EAST-CTI装置的核心参数的优化设计。此外,进一步优化了单点模型,并基于该模型设计了一套拓扑结构和一套针对EAST-CTI装置的辅助电源系统。实验测试结果表明,所设计的辅助电源系统完全满足EAST-CTI装置的放电需求。通过单点模型扫描了影响CT等离子体参数和加速效率的因素,研究了CT等离子体参数的提升与CTI装置优化设计的可能途径,开展了未来CT等离子体技术的预研。最后,从脉冲大功率电源系统入手,评估了用于CT等离子体多发技术的高压脉冲大功率电源的参数,并测试和讨论了几款有潜力用于CT等离子体多发技术的具有重复频率的大功率开关。