TCV 中等离子体形状控制的首次实验演示：基于模型预测控制
等离子体物理
2025-06-26 v1 系统与控制
系统与控制
摘要
本文提出一种用于控制 TCV (Tokamak \`a Configuration Variable) 等离子体形状的模型预测控制器 (MPC)。该控制器依赖于将线性化等离子体响应模型（源自 Matlab EQuilibrium 工具箱 (MEQ) 套件的 fge 代码）与 TCV 核心磁控系统的状态空间描述耦合而成。控制器通过优化喂给该内部控制回路的参考信号，以实现期望的等离子体形状，同时对 plant 输出施加约束。为此，构建了适当的二次规划 (QP) 问题并实时求解。通过仿真和实验结果展示了所提控制器的有效性。据我们所知，这是首次将基于 MPC 的等离子体形状控制方案在真实托卡马克上进行实验测试。
引用
@article{arxiv.2506.20096,
title = {First experimental demonstration of plasma shape control in a tokamak through Model Predictive Control},
author = {Adriano Mele and Maria A. Topalova and Cristian Galperti and Stefano Coda and TCV team and Eurofusion Tokamak Exploitation Team},
journal= {arXiv preprint arXiv:2506.20096},
year = {2025}
}
备注
6 pages, accepted for CCTA2025