【摘要】：托卡馬克裝置是目前最有希望實現(xiàn)受控核聚變從而解決能源危機的裝置。該裝置體積巨大,能量甚高,子系統(tǒng)復雜。為了更好的協(xié)調(diào)這些系統(tǒng)的工作,控制系統(tǒng)尤其是等離子體控制系統(tǒng)是至關(guān)重要的。等離子體控制系統(tǒng)主要通過接收診斷測量系統(tǒng)的信號控制電源與輔助加熱加料系統(tǒng),從而控制發(fā)生聚變反應的等離子體。等離子體控制系統(tǒng)的主要難點在于:需要在極短的時間內(nèi),利用眾多的外部子系統(tǒng)動態(tài)地約束等離子體。本文主要基于J-TEXT托卡馬克裝置,研究并設(shè)計了等離子體控制系統(tǒng)。本文調(diào)研了現(xiàn)今以及未來主流托卡馬克裝置的等離子體控制系統(tǒng)的現(xiàn)狀與需求,并結(jié)合目前J-TEXT托卡馬克裝置的發(fā)展現(xiàn)狀,研究并設(shè)計了J-TEXT等離子體控制實時框架與基于該框架的J-TEXT第三代等離子體控制系統(tǒng)。由于目前諸如ITER、CFETR等超大型裝置的等離子體控制系統(tǒng)處于概念設(shè)計階段,部分ITER CODAC的標準已經(jīng)制定。為了驗證ITER CODAC相關(guān)設(shè)計,本文基于Linux和C++研究開發(fā)了符合ITER CODAC標準的全新實時框架與等離子體控制系統(tǒng)。其中,實時框架主要用于提供簡單高效的實時性開發(fā)環(huán)境,而等離子體控制系統(tǒng)主要用于實現(xiàn)等離子體控制的算法與操作。本文最后對研究開發(fā)的實時框架與等離子體控制系統(tǒng)進行了全面的測試,驗證了作為原型機的實時框架與等離子體控制系統(tǒng)的可行性。本文中設(shè)計的實時框架和等離子體控制系統(tǒng)于2017年春季實驗正式部署于JTEXT,并通過2017年春季實驗與2018年春季實驗確保了良好的運行狀態(tài),為之后更加智能的等離子體控制算法搭建了優(yōu)良的實驗平臺。
【學位授予單位】：華中科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TL631.24
【圖文】：

子體控制系統(tǒng)一般都是由許多的子模塊構(gòu)成采集方法、不同的控制算法、不同執(zhí)行器正在建設(shè)中的大型裝置以及 J-TEXT 這種仍性能高效、穩(wěn)定可靠、功能完善、配置靈活泛適應軟硬件、方便維護與調(diào)試的等離子體系統(tǒng)國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀體控制系統(tǒng)用原子能公司旗下的具有 D 型截面的中型國本土磁約束受控核聚變領(lǐng)域唯一的一個正要的裝置之一[3-5]。

了 RT-EFIT 作為實時等離子探針信號和真空室外的 41 個磁圈電流，與等離子體電流一得到相應的等離子體位形數(shù)據(jù) 采用等磁通控制，可以通過位置，使之位于同一個等磁通處于這個等磁通面時，這時.1 所示[6]。帶PCI數(shù)字轉(zhuǎn)換器的采集卡現(xiàn)場信號

J-TEXT裝置圖

【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前1條

1 張卡;肖炳甲;王華忠;舒雙寶;;低通濾波PID控制算法在PCS中的應用[J];計算機工程;2007年22期

相關(guān)博士學位論文 前5條

1 鄭瑋;托卡馬克裝置控制系統(tǒng)設(shè)計與技術(shù)研究[D];華中科技大學;2014年

2 何泱;托卡馬克脈沖磁體電源系統(tǒng)設(shè)計與運行特性研究[D];華中科技大學;2014年

3 邱勝順;J-TEXT托卡馬克極向場控制策略及等離子體放電運行控制的研究和實現(xiàn)[D];華中科技大學;2011年

4 丁永華;J-TEXT托卡馬克主機安裝及磁測量系統(tǒng)的建立[D];華中科技大學;2009年

5 張明;J-TEXT托卡馬克裝置脈沖電源系統(tǒng)的實現(xiàn)及運行分析[D];華中科技大學;2008年

本文編號：2780964