Automating the design of tokamak experiment scenarios
Résumé
The real-time control of plasma position, shape and current in a tokamak has to beensured by a number of electrical circuits consisting of voltage suppliers and axisymmetric coils.Finding good target voltages/currents for the control systems is a very laborious, non-trivial taskdue to non-linear effects of plasma evolution. We introduce here an optimal control formulationto tackle this task and present in detail the main ingredients for finding numerical solutions:the finite element discretization, accurate linearizations and Sequential Quadratic Programming.Case studies for the tokamaks WEST and HL-2M highlight the flexibility and broad scope of theproposed optimal control formulation.
Le contrôle en temps réel de la position, de la forme et du courant du plasmadans un tokamak doit être assuré par un certain nombre de circuits électriques composés defournisseurs de tension et de bobines axisymétriques. Trouver de bonnes tensions / courantscibles pour les systèmes de commande est une tâche très laborieuse et non triviale en raison deseffets non linéaires de l’évolution du plasma. Nous présentons ici une formulation de contrôleoptimal pour aborder cette tâche et présentons en détail les principaux ingrédients permettant detrouver des solutions numériques: la discrétisation par éléments finis, des linéarisations préciseset la programmation séquentielle quadratique. Des études de cas sur les tokamaks WEST et HL-2M soulignent la flexibilité et le large champ d’application de la formulation de contrôle optimal proposée.
Domaines
Mathématiques [math]| Origine | Fichiers produits par l'(les) auteur(s) |
|---|
