[发明专利]一种应用于托卡马克的等离子体位形实时重建系统及方法

摘要

一种应用于托卡马克的等离子体位形实时重建系统及方法，包括等离子体诊断系统，等离子体诊断系统连接实时位形采集工控机，实时位形采集工控机上拥有对应的数据采集卡和一张反射内存卡，等离子体诊断系统的信号进入到实时位形采集工控机的数据采集卡上，统一时序系统提供统一的时序信号，同样接入到实时采集工控机上，实时采集工控机通过采集卡采集到的诊等离子体诊断信号的数值信息通过其上的反射内存卡，并发送到反射内存交换机，反射内存交换机将这些诊断信号的数值同步到实时位形重建高级工作站上的反射内存卡中，将计算得到的等离子体位形信息再次通过连接在其上的反射内存卡发送回反射内存交换机，位形控制器通过这些信息进行计算。

主权项

1.一种应用于托卡马克的等离子体位形实时重建方法，其特征在于：包括以下步骤：1)实时位形重建工作站(8)进行系统初始化；2)实时位形采集工控机(2)接到统一时序系统(5)发送的表征实验开始的TTL电平，开始实时位形采集；3)实时位形采集工控机(2)通过对统一时序系统(5)发送的基准时序方波的处理，得到控制周期信息；4)实时位形采集工控机(2)在每个控制周期时刻开始阶段，通过其上的采集卡(3)实时采集从等离子体诊断系统(1)过来的电压信号，并将之转化为对应的物理量，通过判断等离子体电流数值大小，确定等离子体放电是否结束，如果没有结束，就转向5)，如果结束，则转向2)；将数据写入反射内存卡A(4)，并发送网络中断信号，通知实时位形重建工作站(8)进行计算；5)实时位形重建工作站(8)根据上一个控制周期的磁通分布，重新计算等离子体的格林函数；6)实时位形重建工作站(8)通过读取其上的反射内存卡B(7)收到的诊断数据，结合5)计算的等离子体格林函数，得到新的能够表征等离子体电流分布的参数；7)实时位形重建工作站(8)通过6)得到的等离子体电流分布参数，得到等离子体磁通剖面；8)实时位形重建工作站(8)在7)计算得到的磁通剖面，构建出网格上的双三次样条曲面插值的系数；9)实时位形重建工作站(8)通过8)计算得到的双三次样条曲面插值系数，得到等离子体的最外层磁面对应的磁通值和等离子体磁轴中心的磁通值；10)实时位形重建工作站(8)通过8)得到的双三次样条曲面插值系数的基础，结合9)计算得到的等离子形状信息，计算得到等离子体位形控制所需要的控制点处的磁通以及等离子体位置信息。