Suppression of tearing modes is essential for the operation of tokamaks. This paper describes the design and simulation of a tearing mode suppression feedback control system for the TEXTOR tokamak. The two main control tasks of this feedback control system are the radial alignment of electron cyclotron resonance heating and current drive (ECRH/ECCD) with a tearing mode and the stabilization of a mode at a specific width. In order to simulate these control tasks, the time evolution of a tearing mode subject to suppression by ECRH/ECCD and destabilization by a magnetic perturbation field is modelled using the generalized Rutherford equation. The model includes an equilibrium model and an ECRH/ECCD launcher model. The dynamics and static equilibria of this model are analysed. The model is linearized and based on the linearized model, linear feedback controllers are designed and simulated, demonstrating both alignment and width control of tearing modes in TEXTOR.
テアリングモードの抑制はトカマクの運転に不可欠である。本論文では、TEXTORトカマクにおけるテアリングモード抑制フィードバック制御システムの設計とシミュレーションについて述べる。このフィードバック制御システムの2つの主要な制御タスクは、電子サイクロトロン共鳴加熱および電流駆動(ECRH/ECCD)とテアリングモードとの径方向の位置合わせ、および特定の幅でのモードの安定化である。これらの制御タスクをシミュレートするために、ECRH/ECCDによる抑制と磁気摂動場による不安定化を受けるテアリングモードの時間発展を、一般化ラザフォード方程式を用いてモデル化する。このモデルには、平衡モデルとECRH/ECCDランチャーモデルが含まれる。このモデルの力学と静的平衡を解析する。モデルを線形化し、線形化モデルに基づいて線形フィードバックコントローラを設計・シミュレーションし、TEXTORにおけるテアリングモードの位置合わせと幅制御の両方を実証する。