EAST等离子体形状控制模型辨识与控制器设计

发布时间：2020-04-10 12:15

【摘要】：本文针对国内受控核聚变装置EAST (Experimental Advanced Superconductive Tokamak)成功地进行了系统辨识与先进控制的可行性研究,据作者所知这是第一次采用系统辨识的技术对EAST控制问题进行处理。本文的主要成果内容包含以下几个方面：1.利用现场聚变实验数据建立了EAST等离子体形状控制模型。在等磁通控制原理的基础上,选取了经典单双零点位形下的EAST实验炮数据,采用系统辨识技术建立了一个以控制为导向的以极向场电流为输入,相关被控参数为输出的形状控制模型,并对辨识得到的模型利用相似实验炮数据进行了验证,为下一步的工作打下了基础。2.在实验装置限制的基础上设计了"plant-friendly"辨识激励信号。为了获得良好的面向控制的模型,本文基于相关的理论知识,并结合实际装置的具体限制设计了辨识激励信号。该激励信号理论上可以激励系统以得到一个合适的模型,并可以保证信号的变化范围和执行器的操作都在限制内,并进行了仿真验证。但可惜的是由于实验期间EAST装置出现故障而无法在现场进行辨识实验。3.设计了性能参数可调节的H∞控制器。为了提高装置的控制性能,本文在辨识模型的基础上设计了H∞控制器且该控制器的相关参数可以被现场操作人员,乃至非控制领域的人员调整。并与基于辨识模型得到的PID控制器进行了比较,结果表明了H∞控制器的优越性能。最后,在总结全文的基础上对研究的发展前景进行了讨论。
【图文】：

ＤＣ．ｆｆ邋）与Ｔ（ｉ３办）都是Ｈ的同位素，这种类型的能量增益大约为２０００，且逡逑该ll#反应过程不会产生放射性．实现上述反应的条件：温度要大于１亿摄氏度，逡逑密度大于２．５＊１０２°Ｗ－３等，如图１．２所示．逡逑ｅ邋＋公一邋ａ邋＜＜？逡逑ｉＨ邋：ｈ逦Ｏ丨丨ｎ逡逑图１．２ＤＴ反应逡逑（１．１）式中l可以方便的从海水中提取（３Ｌ海水中可以提取ｌＯＯｍｇl），逡逑浩瑜广阔的大海可以为人类提供至少几十亿年的聚变能源，元素l#由于其半衰期逡逑较短，大约１２．３年，因而自然界中存在不多，，但是可以经过如下方式间接获得（堘逡逑在自然界在存量丰富）：逡逑６Ｌｉ（锂）＋ｎ（中子）逦？？Ｈｅ（氦）＋Ｔ（l#）＋４．８Ｍｅｖ逦（１．２）逡逑式（１．１）中反应产生的中子可以作为式１．２的原料。ll#反应中产生的中子逡逑２逡逑

图１．２ＤＴ反应逡逑
【学位授予单位】：浙江大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TL631.24;N945.14

【参考文献】

相关期刊论文 前4条

1 毛苏英,袁保山,李强;System Design of a Reference Model Adaptive Control for Radial Plasma Position on HL-2A Tokamak[J];Plasma Science & Technology;2004年03期

2 曾龙;高U

本文编号：2622214