A novel plasma position and shape controller has been developed for the highly flexible shaping poloidal-field coil set of the TCV tokamak, to aid in the precise control of advanced configurations such as negative-triangularity plasmas, snowflake and super-X divertors, and doublets. This work follows and relies on the deployment of a new, sub-ms, real-time magnetic equilibrium-reconstruction algorithm. The controller formulation ensures flexibility through an ordering of controlled variables from the most easily to the least easily controlled, while respecting the hardware limits on the poloidal-field coil currents. A rigid, linearised plasma response model for the TCV tokamak is used for the verification and determination of the control parameters. The controller has been applied successfully to a variety of TCV plasma discharges.
TCVトカマクの高柔軟性ポロイダル磁場コイルセット向けに、新規のプラズマ位置・形状制御器が開発された。これは、負三角形度プラズマ、スノーフレーク・ダイバータ、スーパーXダイバータ、ダブレットなどの先進配位の精密制御を支援することを目的とする。本研究は、新たに導入されたサブミリ秒級のリアルタイム磁気平衡再構成アルゴリズムの展開に基づき、これに続くものである。本制御器の定式化は、ポロイダル磁場コイル電流に関するハードウェア制約を尊重しつつ、制御変数を最も制御しやすいものから最も制御しにくいものへと順序付けることにより、柔軟性を確保している。TCVトカマクの剛体・線形化プラズマ応答モデルを用いて、制御パラメータの検証と決定が行われた。本制御器は、多様なTCVプラズマ放電に適用され、成功を収めている。