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本研究では近年話題となっているファジィ論理制御をプラズマ閉じ込め制御に適用し、その有効性と限界を明らかにし、将来の核融合炉の動特性制御への展望を探ろうとするものである。
環状磁場閉じ込めプラズマのフィードバック制御対象としては、プラズマ電流、プラズマ位置、プラズマ断面形状、プラズマ密度、加熱パワー等があり、将来の核融合炉では、中性子発生量や核融合熱出力が重要なフィードバックの対象である。これまでは古典的なPID(比例・積分・微分)制御が用いられてきたが、装置システムが複雑化するに伴い、より柔軟性のある信頼できる制御概念が求められていた。
筆者は、トカマク・ヘリカルの両方式でのプラズマ制御法の研究を続けており、プラズマモデリングに関する種々の解析コードを発展させてきている。ファジィ制御に関しては、三角形メンバーシップ関数を用いたMax-Min-重心法によるファジィ推論をヘリカルプラズマに適用しプラズマ電流制御を行う解析を進めてきている。
平成5年度には、ファジィ制御の各種適用例のサーベイを行い、プラズマ制御特有の諸問題への適用を試みた。特に環状プラズマの電流・磁場制御にファジィ制御を用いた場合の例として、LHD装置での制御性の検討、ファジィ推論の柔軟性の確認を試み、古典的なPID制御との比較を行ってLHD制御設計に反映させてきている。
この制御法を核融合実験装置や核融合動力炉に適用し、核融合制御学の体系化に寄与したいと考えている。当初計画では、ファジィ制御のみを研究対称としてきたが、ニューラルネットとの結合や他の新しい考え方(カオス工学等)との関連も視野に入れてファジィ制御研究を行っていく基礎的研究も開始している。
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