Identification de la diffusivité thermique d`un plasma de fusion
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Identification de la diffusivité thermique d`un plasma de fusion
Sujet de Master Recherche Identification de la diffusivité thermique d’un plasma de fusion Afin de répondre aux besoins énergétiques et satisfaire des enjeux environnementaux devenus critiques, la production d’énergie par fusion thermonucléaire est une des voies les plus prometteuses (comme l’atteste le projet mondial ITER www.iter.org). Afin d’atteindre les températures requises, le plasma doit être confiné par voie magnétique dans un réacteur appelé tokamak. Le dispositif expérimental le plus élaboré en France à ce jour est le réacteur Tore Supra, opérationnel sur le site du CEA à Cadarache. Le réacteur de fusion Tore Supra Les distributions spatio temporelles du flux magnétique et de la température au sein du plasma sont régies par des systèmes d’équations aux dérivées partielles couplés et non linéaires. En vue du contrôle du flux magnétique, il est nécessaire d’identifier la diffusivité thermique du plasma. Pour ce faire, différentes méthodes devront être étudiées comme par exemple la mise en œuvre d’un filtre de Kalman étendu ou encore la méthode du gradient conjugué (dans le cadre d’une minimisation de l’erreur de sortie). D’autres techniques d’identification pourront être proposées. Afin de réaliser l’identification dans des délais compatibles avec ceux requis pour la détermination des lois de commande, une attention particulière sera apportée aux temps de résolution. Toutes les techniques proposées seront mises en œuvre numériquement sur le code de simulation validé par le CEA : METIS. De plus, des données expérimentales issues de campagnes réalisées sur TORE SUPRA seront prises en compte. Enfin, considérant des observations perturbées par des bruits réalistes, des études statistiques devront montrer la robustesse des approches proposées. Des séjours sur le site du CEA Cadarache sont envisageables. Ce sujet nécessite une grande curiosité, rigueur scientifique et autonomie. Par ailleurs de solides compétences en mathématiques appliquées sont requises. Enfin, des connaissances sur l’automatique des procédés régis par des équations aux dérivées partielles seraient un réel atout. Durée du stage 5-6 mois Lieu Contact L. Autrique [email protected] Rémunération du stage environ 400€ par mois ISTIA 02-41-22-65-18 J. Blum, Numerical Simulation and Optimal Control in Plasma Physics With Applications to Tokamaks, Wiley / Gauthier-Villars Series in Modern Applied Mathematics, 1989. V. Isakov, Inverse problems for partial differential equations, ed. Springer-Verlag, New-York, 1998. L. Ljung, System Identification: Theory for the User, EnglewoodCliffs, NJ: Prentice-Hall PTR, 1999. C. Xu, Y. Ou, E. Schuster, Transport Parameter Estimations of Plasma Transport Dynamics Using the Extended Kalman Filter, IEEE Trans. on plasma science, Vol. 38, n° 3, mars 2010.