سامانۀ کنترل پلاسمایی یکپارچه برای توکامک IR-T1 همراه با فرونشانی (کاهش) گسیختگی

نویسندگان

1 دانشکده فیزیک، دانشگاه دامغان

2 دانشکده فیزیک دانشگاه دامغان، دامغان، سمنان، ایران

3 مرکز تحقیقات فیزیک پلاسما، دانشگاه آزاد واحد علوم تحقیقات، تهران، ایران

doi
10.47176/ijpr.23.3.21798
چکیده

کنترل پلاسمای توکامک فرایند پیچیده‌ای است که تحت تأثیر عدم قطعیت‌های ساختاری و دینامیک مدل‌سازی نشده قرار می‌گیرد. برای غلبه بر این چالش‌ها و دست‌یابی به یک رفتار مقاومِ خوش تعریف، توسعۀ کنترل‌گرهای استاندارد بسیار مهم است. نظریۀ کنترل تفکیکی برای فرایندهای چند ورودی- چند خروجی (MIMO) یک تکنیک قدرتمند است که امکان کاهش یا حذف عبارت‌های جفت شدگیِ متقابلِ نامطلوب در توکامک‌ها را داده و آن را نسبت به طرح کنترل تک ورودی-تک خروجی (SISO) برتری می‌دهد. مطالعۀ ما دو نوع کنترل‌‌گر را پیشنهاد می‌کند: کنترل‌گر‌های PID تنظیمی و کنترل‌گر‌های آبشاری مقاوم، که از رفتار تفکیکی و مقاوم بودن برای کنترل موقعیت افقی و جریان پلاسمایی در توکامک IR-T1 استفاده می‌کنند. ما این کنترل‌گر‌ها را از طریق شبیه‌سازی مقایسه کرده و تأثیر تغییر ولتاژ سیم‌پیچ میدان عمودی را بر جفت‌شدگیِ متقابل این دو پارامتر پلاسمایی مطالعه می‌کنیم. نتایج نشان می‌دهد که کنترل‌گر PID تنظیمی نسبت به کنترل‌گر مقاوم از نظر براوردن الزامات کنترلی، رد اختلال، ردیابی مقدار مرجع، و فرونشانی گسیختگی‌ها، به‌ویژه در کنترل جفت شدگیِ متقابل، بهتر عمل می‌کند. البته تأیید قطعی نیازمند مطالعات تجربی با شرایط متنوع‌تر و در نهایت، ساخت و بهره‌برداری از این کنترل‌گرها در توکامک‌ها است.