In order to achieve the highest plasma pressure limits in ITER, resistive wall kink mode stabilization is required. A novel resistive wall mode linear observer and feedback controller designed using model reduction and optimal control theory and employing only proportional gain are described here that allow operation of ITER up to Cβ = 86% of the ideal wall limit using the present design external control coils. The full VALEN finite element ITER model containing ∼3000 modes was reduced to a minimum of 8 modes making real-time controller implementation possible. We find an order of magnitude reduction of the required control coil current and voltage in the presence of white noise from the no-wall limit to the optimal feedback system performance limit as compared with a traditional, classical controller.
ITERにおける最高のプラズマ圧力限界を達成するためには、抵抗性壁キンクモードの安定化が必要である。ここでは、モデル低次元化と最適制御理論を用いて設計され、比例ゲインのみを採用した新しい抵抗性壁モード線形オブザーバおよびフィードバックコントローラについて述べる。これにより、現在の設計の外部制御コイルを用いて、ITERを理想壁限界のCβ = 86%まで運転することが可能となる。約3000モードを含む完全なVALEN有限要素ITERモデルは、最小8モードに低次元化され、リアルタイムコントローラの実装を可能にした。白色雑音の存在下において、無壁限界から最適フィードバックシステム性能限界までの必要制御コイル電流および電圧が、従来の古典的コントローラと比較して一桁減少することを見出した。