Design and testing of a new method for real-time control on DIII-D using the new voltage and perveance variation capability of DIII-D's neutral beam injection system is presented. The approach enables control of power, torque, stored energy, and rotation without requiring pulse-width modulation of the beams. Such modulations are perturbative to experiments, can cause beam reliability problems, and could potentially damage or fatigue accelerator grids, especially looking forward to active control of long-pulse devices and reactors. The control algorithm accounts for beam line loss mechanisms and includes approaches that address the complexity of having three manipulated variables for each of the eight beams and compensate for the rate and magnitude limits affecting the voltage and perveance actuators. Results are presented that demonstrate the performance of the approach in the first feedback control experiments to use the expanded controllability of the DIII-D beams.
DIII-Dの新しい電圧およびパービアンス可変機能を用いた、DIII-Dにおけるリアルタイム制御のための新しい手法の設計と試験について発表する。このアプローチにより、ビームのパルス幅変調を必要とせずに、トルク、蓄積エネルギー、および回転の制御が可能となる。このような変調は実験に対して摂動的であり、ビームの信頼性問題を引き起こす可能性があり、特に長パルス装置および炉心の能動制御を見据えた場合、加速器グリッドに損傷または疲労をもたらす恐れがある。制御アルゴリズムは、ビームライン損失のメカニズムを考慮し、8本の各ビームに対する3つの操作変数の複雑さに対処し、電圧およびパービアンスアクチュエータに影響を与えるレート制限と大きさの制限を補償するアプローチを含んでいる。DIII-Dビームの拡張された制御可能性を用いた最初のフィードバック制御実験における、このアプローチの性能を示す結果を提示する。