In the ISX-B tokamak, the poloidal fields are supplied by sets of coils which are functionally coupled, in the sense that each set contributes to both the Ohmic-heating (OH) flux and the vertical field (VF), in contrast to the traditional way of grouping coils into 'decoupled' OH and VF windings. As a result, control of the plasma current Ip and control of the horizontal position ΔR are also strongly coupled. A transfer matrix model of this system is described, and the model is used to guide both the design and analysis of Ip and ΔR feedback control for ISX-B. The equations are linearized about a plasma equilibrium operating point to facilitate the analysis of stability and noise sensitivity. On slow time scales, the non-linearities are tractable enough to be used in large-signal analysis as well. The model accurately simulates actual ISX-B behaviour and can be generalized to any tokamak, since IP – ΔR coupling in fact always exists. It is especially applicable to future large machines, such as the TFCX and INTOR, which of engineering necessity will have functionally coupled windings.
ISX-Bトカマクでは、ポロイダル磁場は機能的に結合されたコイル群によって供給される。すなわち、各コイル群は、従来の「非結合」のOH巻線とVF巻線にコイルをグループ化する方法とは対照的に、オーム加熱（OH）磁束と鉛直磁場（VF）の両方に寄与する。その結果、プラズマ電流Ipの制御と水平位置ΔRの制御も強く結合している。本稿では、この系の伝達行列モデルについて説明し、そのモデルをISX-BのIpおよびΔRフィードバック制御の設計と解析の両方の指針として用いる。方程式は、安定性とノイズ感度の解析を容易にするために、プラズマ平衡動作点のまわりで線形化される。遅い時間スケールでは、非線形性は十分に扱いやすく、大信号解析にも使用できる。このモデルは実際のISX-Bの挙動を正確にシミュレートし、IP-ΔR結合は実際には常に存在するため、任意のトカマクに一般化できる。このモデルは、工学的な必然性から機能的に結合された巻線を有するであろうTFCXやINTORなどの将来の大型装置に特に適用可能である。