Обложка Митришкин Ю.В., Карцев Н.М., Кузнецов Е.А., Коростелев А.Я. Методы и системы управления скоростью, положением, током и формой плазмы в токамаках
Id: 263123

Методы и системы управления скоростью, положением, током и формой плазмы в токамаках

URSS. 2020. ISBN 978-5-396-01016-1.
  • Мягкая обложка

Аннотация

В монографии рассматриваются системы магнитного управления плазмой в токамаках, связанные с управлением вертикальной скоростью, положением, током и формой плазмы. Системы применяются к действующим в России токамакам Туман-3, Глобус-М (ФТИ им. А.Ф. Иоффе, г. Санкт Петербург) и Т-11М (АО «ГНЦ РФ ТРИНИТИ», г. Троицк), а также к сооружаемым токамакам Т-15МД (НИЦ «Курчатовский институт», г. Москва) и ITER (International Thermonuclear ...(Подробнее)Experimental Reactor, г. Кадараш, Франция). Для решения поставленных задач управления в качестве моделей плазмы применяется код DINA (АО «ГНЦ РФ ТРИНИТИ»), его линеаризованные и идентифицированные модели, а также модели, полученные по экспериментальным данным токамаков ТВД (НИЦ «Курчатовский институт»), Туман-3, Глобус-М и Т-11М. Для магнитного управления плазмой развиваются и применяются различные методы управления: H∞ теория оптимизации, приводящая к синтезу робастных систем управления, метод управления с прогнозирующей моделью, адаптация, развязка каналов управления и ПИД-регуляторы, каскадное и иерархическое управление. В начале монографии делается обзор систем магнитного управления плазмой, применяемых на ряде отечественных и зарубежных токамаках: Т-14, ТВД, Туман-3, Глобус-М (Россия), JET (Англия), ASDEX Upgrade (Германия), TCV (Швейцария), DIII-D (США), EAST (Китай).

Methods and systems of plasma speed, position, current, and shape control in tokamaks

In the monograph, plasma magnetic control systems in tokamaks are considered which are connected with plasma speed, position, current, and shape control. The systems are applied to operating tokamaks in Russia namely Tuman-3, Globus-M (Ioffe Institute, St. Petersburg) and T-11M (State Research Center of Russian Federation “Troitsk institute for innovation & fusion research”, Troitsk) as well as to constructed tokamaks: T-15MD (National Research Center “Kurchatov Intstitute”) and ITER (International Thermonuclear Experimental Reactor, Cadarache, France). The plasma models are applied such as the code DINA (State Research Center of RF “Troitsk institute for innovation & fusion research”, Troitsk), its linearized and identified models as well as the models obtained on the base of experimental data of TVD (|Kurchatov Institute), Tuman-3, Globus-M, and T-11M tokamaks for the solution of the stated problems of control. For plasma magnetic control, various methods of control are developed and applied: H∞ optimization theory that leads to the synthesis of robust control systems, model predictive control method, adaptation, decoupling of control channels and PID-controllers, cascade and hierarchical control. In the beginning of the monograph the survey of plasma magnetic control systems are given which are applied in national and foreign tokamaks: Т-14, TVD, Tuman-3, Globus-М (Russia), JET (UK), ASDEX Upgrade (Germany), TCV (Switzerland), DIII-D (US), EAST (China).

Ключевые слова: токамак, плазма, магнитное управление плазмой, робастность, адаптация, линеаризация, идентификация, прогнозирующая модель, ПИД-регуляторы, иерархические системы, развязка каналов, tokamak, plasma, plasma magnetic control, robustness, adaptation, linearization, identification, predictive model, PID-controllers, hierarchical systems, decoupling of channels


Об авторе
Митришкин Юрий Владимирович
Профессор физического факультета Московского государственного университета имени М. В. Ломоносова, главный научный сотрудник Института проблем управления имени В. А. Трапезникова РАН, доктор технических наук. Работал в Culham Centre for Fusion Energy (Великобритания), в Центральной Объединенной команде International Thermonuclear Experimental Reactor — ITER (Япония), The University of Tokyo (Япония). Член The Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) Control Systems Society (CSS), The IEEE CSS Technical Committee on Power Generation (США). Участник гранта Еврокомиссии NESTER (2008–2009). Эксперт Еврокомиссии по рецензированию грантов (Бельгия, 2012). Участник выставки Президиума РАН (2010). Член оргкомитета The IFAC Conference on Manufacturing Modelling, Management and Control (2013, РФ). Руководитель грантов РНФ и РФФИ, автор свыше 150 научных публикаций. Основные научные интересы — управление плазмой в токамаках.