Аннотация:Проводится синтез и моделирование иерархической (двухуровневой) системы магнитного управле
ния плазмой в токамакереакторе, предназначенной для применения на всей диверторной фазе
плазменного разряда, включая стадию ввода тока плазмы. Для стабилизации вертикальной скоро
сти плазмы относительно нулевого значения применялся пропорциональный регулятор в скаляр
ном контуре управления. Коэффициент усиления регулятора, обеспечивающий необходимые запа
сы устойчивости, найден с использованием линейной модели второго порядка, полученной путем
решения задачи идентификации по данным численного эксперимента на плазмофизическом коде
DINA. Для синтеза внутреннего каскада слежения (нижнего уровня системы) за сценарными тока
ми в обмотках полоидальных магнитных полей использован метод полной динамической развязки
каналов. Для синтеза внешнего каскада слежения (верхнего уровня системы) за формой и током
плазмы применена псевдоразвязка каналов управления и многомерный диагональный пропорцио
нальноинтегральный регулятор, содержащий в каждом канале параллельное соединение пропор
ционального, интегрирующего и двойного интегрирующего звеньев. В иерархической системе
управления нижний уровень (внутренний каскад) подчиняется верхнему уровню (внешнему каска
ду). Внешний каскад воздействует на внутренний каскад посредством сигналов, задающих необхо
димые токи в обмотках центрального соленоида и в обмотках полоидальных магнитных полей для
обеспечения требуемой формы и тока плазмы в соответствии с выходными сигналами объекта, пе
редающимся по векторному каналу обратной связи. Нижний уровень занимается только отслежи
ванием задающих воздействий по токам в обмотках управления. Предложен и реализован способ
работы системы в условиях насыщения токов в обмотках управления. Приведены результаты чис
ленного моделирования двухуровневой (каскадной) системы управления на нелинейном коде
DINA с использованием базы данных ITER (www.iter.org) для базового сценария № 2.