Using RMP and gas puff to control pedestal-top electron density at KSTAR
等离子体物理
2026-03-12 v1
摘要
我们报告了利用2024-2025年KSTAR实验计划中的共振磁扰动（RMP）和主气体喷嘴进行 pedestal-top 电子密度控制的实验结果。通过对平面内控制线圈施加共振磁扰动和主气体喷嘴，实现对 pedestal-top 电子密度的控制。电子密度通过参数化的 psi_N 网格和由双色干涉仪测量的五路线平均密度进行重构。通过部署多层感知器（MLP）加速重构过程，运行时间约为120微秒，足以满足实时控制需求。采用比例-积分（PI）控制器，控制增益通过系统辨识过程估计得出。实验结果表明，所开发的控制器能够仅使用两个执行器即可跟踪动态目标。在 psi_N=0.89 处的电子密度与目标值之间的绝对误差中性值为约1.5%，平均值为2.5%。该控制器甚至可以通过RMP下的抽气机制降低密度，并且能够跟踪比单个执行器控制器更动态的目标。开发的控制器将使实验方案在单次冲击中通过动态设置密度目标或维持恒定电子密度成为可能。
引用
@article{arxiv.2506.20700,
title = {Control of pedestal-top electron density using RMP and gas puff at KSTAR},
author = {Minseok Kim and S. K. Kim and A. Rothstein and P. Steiner and K. Erickson and Y. H. Lee and H. Han and Sang-hee Hahn and J. W. Juhn and B. Kim and R. Shousha and C. S. Byun and J. Butt and ChangMin Shin and J. Hwang and Minsoo Cha and Hiro Farre and S. M. Yang and Q. Hu and D. Eldon and N. C. Logan and A. Jalalvand and E. Kolemen},
journal= {arXiv preprint arXiv:2506.20700},
year = {2026}
}
备注
This manuscript has been submitted for publication in Nuclear Fusion