مدل‌سازی و طراحی سیستم کنترل مقاوم جریان پلاسما در توکامک دماوند

در این مقاله با بهره‌گیری از توابع انرژی و روش هامیلتون- لاگرانژ، مدلی از دینامیک جریان پلاسما و معادلات دینامیکی مابین آن با جریان سیم‌پیچ‌های فعال در توکامک دماوند استخراج شده است. در فرایند محاسبه پارامترهای مدل دینامیک جریان پلاسما، از محاسبات تحلیلی بر پایه قوانین فیزیکی و هم‌­چنین روش‌های تخمین پارامتر مبتنی بر مدل جعبه خاکستری استفاده شده است. از داده‌های سه شات‌ تجربی توکامک دماوند در حضور پلاسما به‌­منظور تخمین پارامتر نامشخص مدل و هم‌­چنین صحه‌گذاری استفاده شده است. نتایج مدل‌سازی جریان پلاسما بیان­گر مدل دینامیکی با پارامترهای متغیر به‌صورت تابعی از شرایط و موقعیت مکانی پلاسما است. در این مقاله، بر اساس مدل‌سازی صورت گرفته، یک کنترل‌کننده مقاوم تناسبی- انتگرالی به‌منظور کنترل جریان پلاسما با استفاده از مقدار جریان سیم‌پیچ‌های مرکزی و تعادلی و نحوه تأثیر‌گذاری آن‌ها طراحی شده است. مقایسه نتایج شبیه‌سازی با داده‌های تجربی بیان‌گر عملکرد قابل قبول سیستم کنترل طراحی شده است.