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optimal control techniques for resistive wall mode feedback in tokamaks

Mitchell Clement, Jeremy Hanson, Jim Bialek, Gerald Navratil2018年被引用 9Nuclear FusionIF 3出版社

DIII-D experiments show that a new, advanced algorithm enables resistive wall mode (RWM) stability control in high performance discharges using external coils. DIII-D can excite strong, locked or nearly locked external kink modes whose rotation frequencies and growth rates are on the order of the magnetic flux diffusion time of the vacuum vessel wall. Experiments have shown that modern control techniques like linear quadratic Gaussian (LQG) control require less current than the proportional controller in use at DIII-D when using control coils external to DIII-D's vacuum vessel. Experiments were conducted to develop control of a rotating n  =  1 perturbation using an LQG controller derived from VALEN and external coils. Feedback using this LQG algorithm outperformed a proportional gain only controller in these perturbation experiments over a range of frequencies. Results from high experiments also show that advanced feedback techniques using external control coils may be as effective as internal control coil feedback using classical control techniques.

日本語訳

DIII-D実験により、新しい高度なアルゴリズムが外部コイルを用いた高性能放電における抵抗性壁モード(RWM)の安定性制御を可能にすることが示された。DIII-Dは、回転周波数と成長率が真空容器壁の磁束拡散時間のオーダーである、強いロックされた、またはほぼロックされた外部キンクモードを励起することができる。実験により、線形二次ガウス(LQG)制御のような現代の制御技術は、DIII-Dの真空容器外部の制御コイルを使用する際に、現在使用されている比例制御よりも少ない電流を必要とすることが実証された。DIII-Dの真空容器外部の制御コイルを使用する際に、現在使用されている比例制御よりも少ない電流を必要とすることが実験により示された。VALENから導出されたLQGコントローラを用いた回転n=1摂動の制御を開発するための実験が実施された。このLQGアルゴリズムを用いたフィードバックは、一連の周波数にわたる摂動実験において、比例ゲインのみのコントローラよりも優れた性能を示した。高実験の結果は、外部制御コイルを用いた高度なフィードバック技術が、古典的な制御技術を用いた内部制御コイルフィードバックと同等に有効である可能性もあることを示している。

装置

diii-d中精度(概要文一致)

wiki

Resistive wall mode
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