Two types of poloidal magnetic field coils, superconducting poloidal field (SCPF) coils and in-vessel coils called fast plasma position control (FPPC) coils, will be installed in JT-60SA. We presented the different roles of SCPF and FPPC coils. The SCPF coils control plasma position and shape (P/S) and plasma current (Ip), whereas the FPPC coils stabilize the perturbation of the n= 0 mode of magnetohydrodynamic (MHD) instability, such as vertical instability. This study developed a controller that outputs a coil voltage command for the power supply connected to each coil based on an ISO-FLUX scheme using an equilibrium control simulation code, MHD equilibrium control simulator (MECS). This controller stabilizes the horizontal and vertical plasma displacements using FPPC coils. FPPC coils have the advantage of FPPC due to fast coil current response; however, the induced current is also driven in FPPC coils. Thus, we proposed a control logic to mitigate the induced currents, particularly when the induced voltage is large. The difference in coil current response for SCPF and FPPC coils causes the coupling problem. Thus, decoupling between the SCPF and FPPC coils was established by employing the derivative treatment on the ISO-FLUX scheme in the FPPC control. To investigate the effectiveness of the FPPC control, using MECS we evaluated the allowable Ip disruption intensity, which causes the plasma horizontal displacement, in the high elongation plasma, which relates to the plasma vertical displacement. Higher Ip disruption intensity and elongation were allowed by adding the FPPC control. We investigated the controllability in the plasma ramp-up and flat-top operations. The support of FPPC control for SCPF control expands the plasma operation region which contributes to achieving the planned plasma operation in JT-60SA.
2種類のポロイダル磁場コイル、すなわち超伝導ポロイダル磁場（SCPF）コイルと、高速プラズマ位置制御（FPPC）コイルと呼ばれる真空容器内コイルが、JT-60SAに設置される予定である。我々は、SCPFコイルとFPPCコイルの異なる役割を示した。SCPFコイルはプラズマ位置・形状（P/S）およびプラズマ電流（Ip）を制御するのに対し、FPPCコイルは垂直不安定性などの磁気流体力学（MHD）不安定性のn=0モードの摂動を安定化する。本研究では、平衡制御シミュレーションコードであるMHD平衡制御シミュレータ（MECS）を用いて、ISO-FLUX方式に基づき、各コイルに接続された電源に対してコイル電圧指令を出力する制御器を開発した。この制御器は、FPPCコイルを用いて水平および垂直方向のプラズマ変位を安定化する。FPPCコイルはコイル電流応答が速いという利点を有するが、FPPCコイルには誘導電流も流れる。そこで我々は、特に誘導電圧が大きい場合における誘導電流を軽減するための制御ロジックを提案した。SCPFコイルとFPPCコイルの電流応答の差は結合問題を引き起こす。そこで、FPPC制御におけるISO-FLUX方式に微分処理を適用することにより、SCPFコイルとFPPCコイル間の非干渉化を確立した。FPPC制御の有効性を検証するため、MECSを用いて、プラズマ垂直変位に関連する高伸長プラズマにおいて、プラズマ水平変位を引き起こす許容Ip擾乱を評価した。FPPC制御を追加することにより、より高いIp擾乱および伸長度が許容された。我々は、プラズマ立ち上げおよびフラットトップ運転における制御可能性を調査した。SCPF制御に対するFPPC制御の支援は、JT-60SAにおける計画されたプラズマ運転の達成に寄与するプラズマ運転領域を拡大する。