Изложены принципы сопряжения плазменных установок с ЭВМ, даны перечень и характеристики используемых для этого устройств. <...> Проанализированы особенности организации каналов измерения и управления при использовании различных устройств сопряжения. <...> Даны принципы системы управления международным экспериментальным термоядерным реактором ИТЭР. <...> Пособие основано на материалах научно-исследовательских работ, лекций, семинарских и лабораторных занятий по управлению процессами в плазменных установках, проводимых автором в течение ряда лет вМГТУ им. <...> Для поддержания этих значений в процессе работы плазменные установки включают множество обслуживающих подсистем: от относительно простых (подсистема электропитания и вакуумная подсистема) —до значительно более сложных (криогенная подсистема, подсистемы инжекции и подогрева плазмы, диагностические подсистемы и пр.) <...> К этим особенностям в первую очередь относятся следующие: • плазма является распределенной системой с бесконечным числом степеней свободы; • большие значения собственных частот колебаний плазмы определяют высокое быстродействие и значительные мощности управляющих систем; • в плазме может возникать большое число неустойчивостей различного рода; • параметры плазмы при ее накоплении или нагреве в одном рабочем цикле или эксперименте могут меняться за короткое время на несколько порядков; • управляющее воздействие может быть приложено, как правило, только к поверхностному слою плазмы; • процессы, протекающие в плазме, изучены недостаточно; • теоретические модели сложны и несовершенны; • требуется большое число обслуживающих систем. <...> Третий раздел посвящен измерительно-вычислительным комплексам крупных плазменных установок и организации удаленной спектральной диагностики 4 параметров плазмы. <...> Приведено краткое описание системы управления экспериментальным термоядерным реактором ИТЭР. <...> В четвертом разделе пособия рассмотрены <...>
Управление_в_плазменных_установках.pdf
УДК 533.9
ББК 30.61
З-62
Рецензенты: А. Т.Комов, А.Г.Кузнецов, В.А.Курнаев
Зимин А.М.
З-62 Управление в плазменных установках : учеб. пособие / А.М. Зимин.
— М. : Изд-во МГТУ им. Н.Э.Баумана, 2011. — 85, [3] с. : ил.
Пособие посвящено одному из важнейших вопросов конструирования,
отработки и эксплуатации плазменных установок различного назначения—
управлению процессами в высокотемпературной рабочей среде и стабилизации
параметров плазмы для обеспечения требуемых эксплуатационных
характеристик. Рассмотрены особенности плазмы как объекта управления.
Изложены принципы сопряжения плазменных установок с ЭВМ, даны перечень
и характеристики используемых для этого устройств. Проанализированы
особенности организации каналов измерения и управления при
использовании различных устройств сопряжения. Приведены описания систем
управления и регулирования параметров для крупных плазменных
установок. Даны принципы системы управления международным экспериментальным
термоядерным реактором ИТЭР.
Приведено описание лабораторных практикумов с использованием
средств сетевой автоматизации каналов измерения и управления. Рассмотрены
перечень практикумов, список регулируемых параметров и порядок
выполнения лабораторных работ в режиме удаленного доступа.
Пособие основано на материалах научно-исследовательских работ, лекций,
семинарских и лабораторных занятий по управлению процессами
в плазменных установках, проводимых автором в течение ряда лет вМГТУ
им. Н.Э.Баумана.
УДК 533.9
ББК 30.61
- МГТУ им. Н.Э.Баумана, 2011
c
Стр.2
Оглавление
Введение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
1. Сопряжение экспериментальной установки с ЭВМ . . . . . . . . . . 6
2. Основы цифровой обработки сигналов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
3. Измерительно-вычислительные комплексы плазменных
установок . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
3.1. Измерительно-вычислительный комплекс ИЯС . . . . . . . . . . . . 29
3.2. Автоматизированные диагностические спектральные комплексы
для удаленного учебного эксперимента . . . . . . . . . . . . 39
3.3. Система управления, доступа к данным и обмена информацией
для экспериментального термоядерного реактора ИТЭР 55
4. Подавление неустойчивостей в плазме методом обратных
связей . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60
4.1. Подавление желобковой неустойчивости в пробочных ловушках
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61
4.2. Стабилизация винтовых мод неустойчивости плазменного
шнура с током . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68
4.3. Бесконтактные методы введения обратной связи . . . . . . . . . . . 71
5. Управление местоположением плазменного шнура в токамаке 74
6. Управление динамическим вакуумом в камере плазменной
установки . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79
Литература . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85
Стр.87