Plasma shape and position control in elongated tokamaks is analysed, using the TSC code. The paper presents a new algorithm which allows the shape evolution of a discharge to be entirely preprogrammed. The algorithm computes poloidal field coil voltages as functions of time, using magnetic measurements made close to the vessel wall. No preprogrammed coil current wave forms are required. By simulating the start-up phase of typical TCV tokamak discharges, it is shown that the actual shape evolution follows closely the preprogrammed one. X-points can be specified at arbitrary positions. Active stabilization of the dominant vertical mode is achieved by a conventional PD feedback loop. The optimization of feedback coefficients, the trade-off between shape accuracy and power dissipation in the poloidal field coils, as well as the computing power requirements for implementing the algorithm in a real experiment are discussed.
細長いトカマクにおけるプラズマ形状・位置制御を、TSCコードを用いて解析する。本論文は、放電の形状発展を完全に事前プログラム化することを可能にする新しいアルゴリズムを提示する。このアルゴリズムは、容器壁近傍で行われた磁気測定を用いて、ポロイダル磁場コイル電圧を時間の関数として計算する。事前にプログラムされたコイル電流波形は不要である。典型的なTCVトカマク放電の立ち上げ位相をシミュレーションすることにより、実際の形状発展が事前プログラムされたものに密に追従することが示される。X点は任意の位置に指定できる。支配的な垂直モードの能動的安定化は、従来のPDフィードバックループによって達成される。フィードバック係数の最適化、形状精度とポロイダル磁場コイルにおける電力消費の間のトレードオフ、ならびに実実験においてアルゴリズムを実装するための計算能力要件について議論する。