Una planta de producción de energia esta sujeta a cambios en la demanda de potencia a la cual debe ajustarse. Un aspecto no estudiado hasta ahora en los reactores de fusion para producción de energía es la posibilidad de ajustar la generación de potencia de acuerdo a demandas externas o a necesidades programadas o imprevistas para mantenimiento preventivo o correctivo de equipo. El objetivo de este proyecto es estudiar los posibles modos de operación de un reactor de fusion tokamak con las características de diseño del ITER - FEAT, a los cuales el sistema puede cambiar con objeto de satisfacer las variaciones en la demanda de potencia. Proponemos realizar el seguimiento de carga, que es como se conoce a los ajustes en la tasa de producción de energía para satisfacer la demanda de potencia, a través de un controlador de redes neuronales artificiales del tipo radial base (RBNN) que module la tasa de injección de combustible DT, la intensidad de un haz neutro de He-4, así como la potencia auxiliar de calentamiento a los iones y a los electrones. Usando algoritmos de retropropagación en el tiempo se espera encontrar un controlador RBNN que permita realizar cambios de potencia en el sistema y que sea robusto, esto es, independiente de las leyes de esacalamiento de la energía y las partículas en el reactor tokamak, las cuales son asociadas a los diferentes escenarios de confinamiento, ya sean modo L, H, elmy o libre de elmys. Se planea trabajar con los parámetros de diseño del tokamak ITER-FEAT (principalmente) y con los del proyecto IGNITOR (reactor de fusion compacto).

En trabajos de investigación publicados en años recientes hemos reportaron estudios de estabilización de un reactor de fusion tipo tokamak usando redes neuronales artificiales. En particular en 2007 reportamos los estudios usando un modelo de reactor tokamak de dos temperaturas (una para los electrones y otra para los iones) con los parametros de operación del ITER-FEAT cuyo combustible es una mezcla 50:50 de D-T, en la cual las ecuaciones de balance tanto de energía como de densidad de partículas toman en cuenta las pérdidas por transporte a través de tiempos de confinamiento de energía y de partículas que son independientes uno del otro y que además se supone son estimadas "on-line". En estas ecuaciones se supone un perfil radial de temperaturas, así como tiempos de retardo en el calentamiento del plasma debido a los tiempos de termalización de las partículas alfa energéticas producto de la fusion del combustible DT. La estabilización se realiza por medio de una Red Neuronal del tipo Radial Base (RBNN), la cual modula simultáneamente la tasa de injección de combustible DT, de un haz neutro de He-4, así como de la potencia auxiliar de calentamiento tanto a los electrones como a los iones. Se logró la estabilización en un rango amplio de tiempos de confinamiento tanto de la energía como de las partículas, suprimiendo excursiones en las densidades y temperaturas del plasma significativamente lejos del estado nominal de operación. Usando diferentes leyes de escalamiento con y sin fluctuaciones (que simulan la estimación de los tiempos de confinamiento en presencia de fluctuaciones debido a turbulencia o incertidumbres en aparatos de medición). Se probó también la robustez de este metodo de estabilización con respecto a cambios repentinos en pérdidas anómalas de partículas alfa energéticas debido a incrementos en eventos magnetohidrodinámicos. El objetivo de este proyecto es estudiar los posibles modos de operación de un reactor de fusion tokamak con las características de diseño del ITER-FEAT, a los cuales el sistema puede cambiar con objeto de satisfacer las variaciones en la demanda de potencia externa así como a cambios de potencia programadas o imprevistos para mantenimiento preventivo o correctivo de equipo. Proponemos realizar el seguimiento de carga (load-follow), que es como se conoce a los ajustes en la tasa de producción de energía para satisfacer la demanda de potencia, por medio de un controlador de redes neuronales artificiales del tipo radial base (RBNN) que module la injección de combustible DT, la intensidad de un haz neutro de He-4, así como la potencia auxiliar de calentamiento a los iones y a los electrones. Usando algoritmos de retropropagación en el tiempo, se espera encontrar un controlador RBNN que nos permita realizar cambios de potencia en el sistema y que sea robusto, esto es, independiente de las leyes de esacalamiento de la energía y las partículas en el reactor tokamak, las cuales son asociadas a los diferentes escenarios de confinamiento, ya sean modo -L, -H, elmy o libre de elmys. Queremos tambien analizar la posibilidad de determinar los parametros optimos del controlador RBNN usando un programa paralelo de determinacion de optimos en funciones multimodales con algoritmos evolucionarios. Hasta lo que sabemos no se han publicado en la literatura cientifica o quiza en forma muy restringida, estudios de seguimiento de carga en reactores de fusion de ningun tipo y por supuesto no en el reactor tokamak tipo ITER, por lo que esperamos hacer una contribucion en este campo.