Управление плазмой в токамаках. Ч. 3.1. Системы магнитного управления плазмой в ITER

Представлены системы магнитного управления плазмой для ITER (International Thermonuclear Experimental Reactor — Интернациональный Термоядерный Экспериментальный Реактор — ИТЭР). Системы включают в себя оригинальные технические решения систем управления положением, током и формой плазмы для двух версий ITER — ITER-1 и ITER-2, в том числе предложенные и выполненные в ИПУ РАН. Отмечено, что в ITER-1 положение и форма плазмы управлялись всеми PF-обмотками и робастными $H_{\infty }$-регуляторами, а для снижения пиков мощности управления при подавлении малых срывов применялся дополнительный нелинейный контур без существенного изменения отклонений зазоров между сепаратрисой плазмы и первой стенкой. В ITER-2 для стабилизации вертикальной скорости плазмы относительно нуля применен специальный контур с быстрым выпрямителем напряжения, а для управления током и формой плазмы разработаны каскадные системы управления с развязкой и без развязки каналов управления, с робастными $H_{\infty }$-регуляторами и прогнозирующей моделью, а также с адаптивной стабилизацией вертикального положения плазмы. Для увеличения области управляемости по вертикали внутрь вакуумной камеры ITER-2 введены дополнительные обмотки горизонтального поля и исследованы возможности системы с новыми контурами управления вертикальным положением плазмы в присутствии шумов.