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垂直位移不稳定性是拉长位形等离子体的固有特性,该不稳定性导致的破裂,会对装置造成严重损害,所以需要垂直位移控制系统对该不稳定性加以控制。EAST垂直位移控制系统包含了被动导体稳定系统和主动线圈反馈系统。该系统的控制能力与等离子体的垂直位移不稳定性的增长率密切相关,因此对垂直位移不稳定性的增长率进行实时监测和控制的研究具有重要意义,并为破裂预警和防护提供了关键参数。在本文中,首先基于等离子体的刚性位移模型实现了垂直位移增长率的实时计算,接着设计了对垂直不稳定性的监测和处理功能,并开发了新的控制模块在实验中用于降低垂直位移增长率。为了计算垂直位移增长率,采用了刚性等离子体响应模型,利用PEFIT重建的等离子体平衡和考虑三维效应的等效二维EAST真空室的结构模型,对EAST控制系统进行了建模。为了实现实时化,计算采用了 GPU并行计算架构,建立了基于反射内存高速网络的数据接口,实现了该GPU计算系统与EAST等离子体控制系统(PCS)之间的实时数据通信,实现了垂直位移增长率的实时计算,计算结果与实验结果符合较好,实时性满足实验中对垂直位移不稳定性的监测及控制的需求。为了控制垂直位移增长率,基于EAST等磁通位形控制算法,通过对历史实验数据的分析,建立了垂直位移增长率与位形响应的模型,设计了垂直位移增长率的控制器,在EAST PCS中实现了垂直位移增长率的控制模块。在2019年EAST实验中,成功地完成了降低垂直位移增长率的实验,实现了对垂直位移增长率的闭环反馈控制。为了实现垂直不稳定性的监测和预警,使用实时垂直位移增长率、Z和Zerror这些重要参数,利用EAST PCS已有的异常事件处理算法,在EAST PCS中实现了对该不稳定性的监测和预警模块。在2019年EAST实验中,成功地实现了对垂直不稳定性的监测,并为大量气体注入的破裂防护提供了预警。