托卡马克等离子体垂直位移控制鲁棒性研究及其在EAST上的验证

Reliable plasma vertical displacement control is the basis and guarantee for high-performance tokamak fusion plasma, and it is an inevitable requirement for achieving advanced operation mode of high-performance plasma. Based on the EAST vertical displacement control system, this application focuses on analyzing the robustness of the vertical displacement control system by constructing a system model containing the uncertainty model, focusing on the design and optimization of the robust controller. This project can provide the basis for EAST further high-performance advanced-configuration discharge and improving the discharge efficiency of the device. It can also provide reference for the design of new devices.

可靠的等离子体垂直位移控制是进行托卡马克高水平等离子体物理研究的基础和保障，垂直位移控制系统的鲁棒性对实现高参数等离子体先进运行模式放电至关重要。本项目基于刚性模型及平衡扰动模型作为等离子体响应模型，利用实验数据，建立含有不确定性参数的系统响应模型，根据模型利用鲁棒性最优方法设计控制器，并通过实验进行验证。本项目不仅可以提高装置放电效率，亦可以为其他装置设计提供借鉴和参考。

可靠的等离子体垂直位移控制是进行托卡马克高水平等离子体物理研究的基础和保障，垂直位移控制系统的鲁棒性对实现高参数等离子体先进运行模式放电至关重要。本项目基于刚性模型及平衡扰动模型作为等离子体响应模型，利用实验数据，建立含有不确定性参数的系统响应模型，根据模型利用鲁棒性最优方法设计控制器，并通过实验进行验证。本项目有效的提高了EAST装置的垂直位移控制能力，并在EAST上首次实现了对增长率大于800/s的等离子体位形进行稳定控制。该项目中所发展的方法亦可以为其他装置设计提供借鉴和参考。