等离子体控制系统PCS(Plasma Control System)是聚变装置的“大脑”,在获取等离子体参数诊断信息的基础上,运行控制算法得到所需线圈电流、充气阀门电压、加热功率等,调节电源系统、加料系统及辅助加热系统实现等离子体参数的反馈控制。PCS控制整个等离子体放电过程,并提供异常检测、处理以确保装置安全。
EAST等离子体控制系统从2005年投入使用,经过了近20年的发展,成为了EAST高参数稳态运行的高水平控制平台。2009年、2012年、2014年、2018年分别获得了国家磁约束聚变能专项经费的支持,使得EAST的等离子体控制技术及系统实现了从无到有、从有到精、再到自主可控的发展,为EAST 1MA等离子体放电、千秒量级长脉冲运行及400秒高约束模运行等一系列世界纪录和物理成果的获得提供了重要的控制保障。此外,面向未来聚变堆的自主等离子体控制系统正在研发中,该系统具有100微秒的最短控制周期,具备等离子体磁控制、动理论控制、燃烧控制、等离子体异常检测及处理等功能,原型系统将在2023年底实现在EAST上的应用。
在博士生导师肖炳甲研究员、袁旗平研究员的带领下,控制团队具有丰富的实时系统研发经验及等离子体控制技术积累,我们成功服务了其他装置的控制系统定制开发,如中国科技大学的KTX装置,核工业西南物理研究院HL-2M装置。