LabVIEW在蒸汽发生器动态仿真研究的应用

由于蒸汽发生器是压水堆的核心部件,而且蒸汽发生器的故障概率也比较高,因此蒸汽发生器的仿真研究是现今核电厂控制领域的重要课题之一。本文重点介绍一种新型仿真语言LabVIEW在蒸汽发生器仿真中的应用,对比以前所用到的仿真语言,这种语言带来许多的便利与强大的功能。     

多孔介质模型在核电蒸汽发生器设计中的应用

对基于多孔介质模型开发的核电蒸汽发生器三维热工水力分析程序ATHOS进行介绍．并应用ATHOS对核电蒸汽发生器二次侧的复杂传热传质现象进行数值模拟。获得蒸汽发生器二次侧的流动换热状态,以及二次侧三维两相流场分布,分析结果可作为传热管流致振动、磨损分析及结构设计的输入数据。研究工作表明,多孔介质模型在核电蒸汽发生器设计中具有重要的应用价值。     

压水堆蒸汽发生器水位的前馈模型预测控制

在压水堆核电站中,引起反应堆停堆的主要原因之一是蒸汽发生器(SG)的水位超过了安全界限。为将SG水位控制在一定范围内以保证核电站安全、可靠、经济地运行,将蒸汽流量作为可测扰动加入预测模型中,设计了具有前馈补偿作用的模型预测控制器(MPC)。对给水流量增量施加约束以减小对给水阀的冲击,采用二次规划(QP)最优化算法求解给水流量的最优值,求解时先对水位施加硬约束,若无可行解则加入软约束,以保证系统的稳定性。仿真结果表明,与变增益PID控制相比,MPC的控制效果更好。     

核电站蒸汽发生器检修机器人设计及运动学分析

研制了一个用于核电站蒸汽发生器（SG）在役检修的机器人．机器人本体是可两端作业的特殊6R串联结构．在推进装置的协助下,机器人以7轴联动方式从SG人孔进入狭小的1/4球形水室,利用一端的胀紧机构吸附在管板上,另一端联接不同工具设备完成涡流检查、超声检查、堵管、衬管等工作．首先,提出新的检修方案和机器人构型;然后,考虑避碰和两端作业因素,从作业空间、运动链解算、总体运动实现三个方面论证了机器人结构方案的可行性;最后,对样机进行了现场试验,试验结果表明机器人已能够满足SG检修任务要求．     

某型蒸汽发生器的水位模糊控制

本文详细的介绍了模糊控制在蒸汽发生器的水位控制中的应用。目的是对蒸汽发生器水位进行控制,就是将水位控制在目标值附近,以达到反应堆安全经济运行的需要。仿真结果表明:同传统的PD控制相比较,采用模糊控制减小了超调量,加快了收敛速度,能够达到预期的效果。     

直流锅炉蒸汽发生器的模块化建模与仿真

为简便、全面地研究直流锅炉蒸汽发生器的动态特性,采用了模块化和移动边界法相结合的方法,建立了直流锅炉蒸汽发生器的数学模型.建模过程中,将蒸汽发生器划分为水冷壁、汽水分离器两大模块,其中水冷壁分为三段,采用非线性集总参数移动边界法建立三个独立模块;汽水分离器采用集总参数法建立干式运行模块.在仿真模型的基础上进行动态仿真试验,试验结果与实际系统的动态特性相符,不仅成功解决了大扰动全工况仿真问题,而且使得二次建模过程更为简便.该模型的建立,为直流锅炉系统工程分析和大规模火电厂仿真机的开发打下了良好的基础.     

基于模糊控制器的蒸汽发生器水位实时监控系统

本文设计了一个模糊控制系统,用来实时控制蒸汽发生器的水位,系统硬件以DSP为核心,软件采用FuzzyTECH软件,应用模糊推理理论建立了模糊推理规则。系统具有显示、报警、参数校正、通讯等功能,能够保证蒸汽发生器的水位控制不受“虚假水位”的影响,并能快速达到并稳定于水位设定值。     

超临界直流炉蒸汽发生器的建模与仿真分析

研究以某600MW机组超临界直流炉的蒸汽发生器为对象,从过程基本方程出发,建立单相及两相受热管动态特性的动力学方程.采用随体导数法建立了关于在亚临界及超临界工况的非线件分布参数动态数学模型.针对蒸汽发生器在两种典型工况下的动态特性进行了仿真研究,所得结果,对进一步研究超临界直流锅炉的安全运行中全工况动态仿真提供有意义的设计参考.     

蒸汽发生器检修机械臂监控软件设计

为实现对蒸汽发生器检修机械臂的远程控制和操作模拟与训练,设计了一套上位机监控软件.在VC 平台下,利用OpenGL和3DMAX建立了机械臂、蒸汽发生器水室和检修工具模型;设计了监控软件与六个关节控制器CAN通讯算法,实现了六个关节的协调控制;设计了轨迹规划算法和避碰监测算法,实现了机械臂的无碰撞运动;设计了机械臂单关节的重力矩补偿,提高了关节的控制精度.实际工作验证了监控软件的有效性,利用软件可实现对机械臂的远程控制,完成蒸汽发生器的检修任务.并可用于对操作人员的模拟训练.     

FCMAC在蒸汽发生器水位控制中的仿真研究

蒸汽发生器是一个高度复杂的非线性时变系统,在其工况变化时具有逆动力学效应,使得蒸汽发生器的水位控制变得复杂.而其工作性能直接影响反应堆的安全运行.采用传统PID控制方案难以达到控制要求.针对蒸汽发生器的水位控制提出一种基于模糊小脑模型连接控制(FCMAC)与PID联合的控制方案.方案中,将传统的CMAC神经网络和模糊控制原理相结合,形成的FCMAC神经网络实现前馈控制,实现被控对象的逆动态模型;PID实现反馈控制,保证系统稳定性,且抑制扰动.仿真结果表明,该方案具有响应快,超调量小,较强抑制干扰能力等良好性能.     

核动力装置蒸汽发生器水位的分层模糊自适应控制

针对压水堆核动力装置蒸汽发生器的水位控制提出一种分层模糊自适应控制方案，该方案中2个模糊控制器分层连接，每个模糊控制均采用典型模糊控制单元，使得模糊规则个数和可调参数个数大大减少，便于在线学习和实时控制，给出了分层模糊控制器的解析表达式及可调参数的在线学习方法，在快速加负荷和突然甩负荷的仿真实验中，该方案的控制效果明显优于已有的变参数PID控制，验证了该方案的有效性。     

核电站蒸汽发生器水位模糊预测控制

在核电站运行过程中,U形管蒸汽发生器的水位作为重要参数需维持在安全的范围内.U形管蒸汽发生器结构复杂、系统逆动态、大范围变工况下具有强非线性,尤其在低负荷下,采用常规控制难以取得良好效果.本文建立了蒸汽发生器水位模糊模型,提出了能够满足系统输入输出约束的基于模糊模型的准–最小–最大预测控制方法.为了减轻在线运算负担,通过线性矩阵不等式离线计算椭圆不变集合及其对应的反馈控制律,然后依据系统的状态,二等分搜索对应的椭圆不变集参数,将在线计算简化为一个简单的优化问题.针对水位设定值跟踪和负荷变化的仿真结果表明了本文所提出控制策略的有效性.     

蒸汽发生器水位的输出反馈H∞控制

线性参数变化(LPV)输出反馈H∞控制器的设计,用于具有动态参数变化的蒸汽发生器的水位控制系统.首先考虑蒸汽流量和给水流量对水位的影响,建立LPV系统的数学模型,然后运用线性参数变化的理论和Lyapunov稳定性理论设计蒸汽发生器水位控制系统的输出反馈H∞控制器.控制器既保证了系统的稳定性,又有很好的性能指标,过程是控制器按照反应堆功率自动调节,控制器的求解过程是以线性矩阵不等式的形式表达出来的.最后运用Matlab软件对水位控制系统进行仿真,仿真结果很好地验证了控制器的可行性.     

核电站蒸汽发生器水位控制器关键技术研究

阐述了当今世界各国核电站数字化仪表与控制(I&C)系统开发概况 ,并建立了一个既能保证精度、计算又较简单的U型管蒸汽发生器动态特性分析数学模型 ,研制了用于核电站蒸汽发生器稳定运行及变工况扰动情况下动态数值仿真的水位控制器分析程序 ,运用此程序对蒸汽发生器变工况进行了计算 ,所得结果与大亚湾核电站仿真机的计算结果符合较好 ,同时为核电站蒸汽发生器仪表与控制系统数字化开发提供了理论分析     

核电站蒸汽发生器水位的软约束预测控制

核电站的蒸汽发生器（U-tube steam generator,UTSG）水位控制对核反应堆安全运行至关重要.模型预测控制（Model predictive control,MPC）具有内在的约束处理能力,是UTSG水位控制的有效方法.然而在大范围变功率情况下,水位硬约束会降低水位的控制性能,甚至导致系统不稳定.本文基于UTSG的分段线性输入输出模型,设计了水位软约束MPC.离线计算终端约束集,减少在线计算量,保证稳定性;引入两种松弛变量来放宽水位约束和终端约束集;在蒸汽流量扰动和功率变化情况下的仿真结果表明了算法的有效性.     

M310核电机组影响蒸汽发生器液位测量通道的因素分析

根据蒸汽发生器（sG）液位测量系统的工作原理和现状,结合检修、运行积累的经验和数据,对影响液位测量通道的因素进行分析及计算,重点剖析了四个窄量程液位变送器在不同功率平台出现指示偏差较大的异常情况及原因,提出了相应的处理意见,以期达到能改善仪表工作现状,减少蒸汽发生器水位控制波动造成严重后果的机率。     

数字式方波发生器的设计

1引言对于企业来说，降低成本，提高质量是非常重要的。本文介绍的数字式方波发生器的设计，将使该产品具有良好的性能，较低的成本。下面对其工作原理和性能进行详细的讨论。2方波发生器原理和性能分析方波发生器的框图见图1。当输入频率控制字k后，累加器在时钟脉冲的触发下，进行累加。满量程溢出的脉冲信号Pk（t）经二分频，输出方波Uk（t）。当累加器初始值为零，则累加器的计量人随时间变化的关系可表示为：式中N为二进制累加器的位数。该式描述了当t＝mT。时刻（Tc为时钟周期）累加器的计量。可见当频率控制率k由小到大变化时，输…     

关于对数字信号发生器的设计研究

本文首先简要介绍了信号发生器的研究现状及发展状况,阐述了传统信号发生器和数字信号发生器的设计原理,在此基础上给出了系统的整体方案设计。对直接数字频率合成技术进行了分析,包括DDS的工作原理及基本结构,然后对方案做了可行性分析。