核动力装置蒸汽轮机的广义预测自校正控制仿真研究

为了进一步提高核动力装置蒸汽轮机的动态控制性能,在阐述了核动力装置蒸汽轮机的数学模型的基础上.提出将广义预测自校正控制算法应用于蒸汽轮机的转速控制中,包括控制结构和控制器设计.仿真结果显示当蒸汽轮机经历较大的工况变化过程时,广义预测自校正控制律比经典PID控制律下的蒸汽轮机相对转速变化响应要快10 s左右,而经典PID控制律下的相对转速值要比广义预测自校正控制律多出1%～2%的超调.表明所采用的广义预测自校正控制算法能够较好的控制核动力蒸汽轮机转速的输出,可以获得较好的控制效果.     

压水堆核动力系统模糊控制研究

采用自调节模糊控制方法对压水堆核动力系统进行了模糊控制研究。建立了主要控制参数的模糊控制子系统 ,并实现了核动力系统的整体模糊控制。仿真表明 ,与传统PID控制系统相比 ,模糊控制系统能达到更好的控制效果 ,显示了模糊控制在核动力系统的应用前景     

核动力装置多变量模糊预测控制仿真研究

为了进一步提高核动力装置的动态控制性能,本文在核动力装置汽轮机和直流蒸汽发生器数学模型的基础上,将基于模糊模型的多变量非线性广义预测控制算法应用于核动力装置主要参数的控制中,包括控制结构和控制器设计。仿真结果显示,当核动力装置负荷的工况变化时,多变量模糊预测控制律下汽轮机相对转速和蒸汽发生器出口压力变化响应时间较经典PID控制律下的快,而PID控制律下的相对转速较多变量模糊预测控制律下的多出3%～5%的超调。由此表明,所采用的多变量模糊预测控制算法能较好地控制核动力装置主要参数的输出,可获得较好的控制效果。     

基于数字化仪控技术的核动力装置协调控制器的设计

核动力装置是一多输入多输出、非线性、时变的复杂系统,其控制器通常采用基于模拟仪控的PID控制器来实现,系统参数易超调且响应时间较长。为改善核动力装置运行的动态品质和减小其系统的过渡时间,本文提出了在数字化仪控系统上实现专家系统和原控制器结合的协调控制器及其策略。为验证核动力装置协调控制技术及其策略,本文以1台全范围核动力装置模拟器为研究平台测试了协调控制技术。测试结果表明:基于数字化仪控技术来实现协调控制是可行的,协调控制器能有效改善核动力装置的动态运行特性,且协调控制器控制性能优于传统的PID控制器。     

直流蒸汽发生器分区域比例积分微分给水控制系统研究

直流蒸汽发生器(OTSG)对给水控制的要求较高。在常规比例-积分-微分(PID)控制系统的基础上,引入分区域控制方法,并结合三冲量控制方法,设计三冲量分区域PID给水控制系统。仿真结果表明,在负荷扰动时,OTSG在该控制系统作用下超调量更小,稳定时间更短,控制性能得到了提高,具有一定的工程应用价值。     

基于DSP的蒸汽发生器水位模糊控制系统研究

为克服传统的核动力蒸汽发生器水位PID控制器存在的缺点,利用模糊推理技术和数字信号处理器（DSP）技术设计了基于DSP的核动力蒸汽发生器水位模糊控制系统。通过总结熟练操作人员的经验,给出了模糊控制规则,确定了一些重要的控制参数。考虑到控制的实时性,系统的稳定性,采用DSP设计了水位模糊控制系统。仿真实验表明,该系统性能良好。     

基于模糊神经网络的直流蒸汽发生器压力协调控制

针对直流蒸汽发生器水容积小,蓄热能力小,数学模型具有不确定性和非线性,在负荷变化或受到扰动的动态过程中出口蒸汽的压力难于控制的特点,引入了协调控制思想,将蒸汽发生器出口蒸汽流量与给水流量引入到控制系统,将模糊神经网络应用到直流蒸汽发生器出口压力的控制中,在线调整神经网络的权值,在此基础上设计了基于模糊神经网络的直流蒸汽发生器压力协调控制器。仿真结果表明,该控制较PID控制具有更小的超调量和调整时间,对实际控制系统设计具有一定的参考价值。     

用遗传算法构造压水堆核电站稳压器模糊控制规则库

介绍了一种自动构造模糊控制规则库的方法。根据传统基于比例积分控制(PID)控制系统的运行数据,自动生成模糊控制规则库采用遗传算法;并用该方法构造了压水堆核电站稳压器的压力模糊控制系统的规则库。仿真结果表明。与传统PID控制器相比,采用遗传算法自动生成规则库的模糊控制器具有超调量小,响应速度快．瞬态过程更平稳的特点。     

稳压器动态过程的模糊控制

针对稳压器动态过程的特点,结合比例-积分-微分(PID)控制以及模糊控制的优点,合理选取控制参数,设计了一套PID控制联合模糊控制系统,对稳压器动态过程进行控制.仿真结果表明,与传统PID控制系统及单纯模糊控制系统相比,两种控制系统相结合可以得到更佳的控制效果.     

基于自适应GA自抗扰控制在蒸汽发生器水位控制中的应用研究

核电厂蒸汽发生器是一个非线性、时变的系统.把自抗扰控制方法引入蒸汽发生器水位的串级控制系统中,能够解决传统PID控制中快速性和超调的矛盾,且能够动态补偿对象模型的内扰动和外扰动.由于自抗扰控制器参数众多,无统一调整规范,参数难以整定,为解决这一问题,采用自适应遗传算法来对自抗扰控制器参数进行优化.计算机仿真结果表明,本...     

核反应堆堆芯功率模糊切换控制系统开发及应用

为利用不同类型控制器的性能优势,基于堆芯模糊多模型,利用比例-积分-微分(PID)控制器和模糊控制器,结合T-S型模糊规则设计模糊切换控制器。以三里岛核电站压水堆堆型堆芯为例,建立一套堆芯功率模糊切换控制系统并开展仿真研究。结果表明,与传统PID控制器相比,所设计的堆芯模糊切换控制器更适用于堆芯反应性阶跃扰动和堆芯冷却剂进口温度阶跃扰动下的堆芯功率控制。     

T-S型模糊切换控制器在堆芯功率控制中的应用#br# #br#

The traditional PID controller is used to control the core power, which has the problems of large overshoot and long regulating time in the control process. In order to solve this problem, based on the core transfer function model, the PD controller, the PID controller and the fuzzy controller are weighted and switched by T-S fuzzy rules, and T-S fuzzy switching controller is designed. Taking the core power control of a lead cooled fast reactor as an example, a T-S fuzzy switching control system of the core power is established to simulate the relative power setpoint value step and the core inlet coolant temperature disturbance. The results show that the T-S fuzzy switching controller designed based on the core transfer function model can achieve a good control of the core power.     

基于NSGA-Ⅱ算法的核反应堆功率LQG控制器设计

反应堆功率控制系统的设计与核电厂的安全性和经济性息息相关。为提高其功率控制性能,本研究以某压水堆核电厂为研究对象,建立了其非线性动态数学模型,推导了其状态空间模型;采用线性二次型高斯（LQG）最优控制方法,设计了堆芯功率控制器;进一步基于遗传算法NSGA-Ⅱ对LQR权重系数进行了多目标优化;将本文所设计的控制器与传统PID控制器进行了典型工况的仿真对比。结果表明,与传统PID控制器相比,基于NSGA-Ⅱ方法优化的LQG控制器不但响应快速、控制精度高、稳定性好,而且具有良好的鲁棒性,能获得更优越的堆芯功率控制效果。     

基于变论域模糊PID的液态熔盐堆堆芯功率控制

液态熔盐堆堆芯系统具有非线性、时变性等特点,模糊比例积分微分(PID)控制技术因初始论域不能跟随误差变化而伸缩,使得系统的控制精度降低,故设计了一种基于变论域模糊PID控制器的堆芯功率控制策略。以熔盐增殖堆MSBR堆芯为例,在堆芯入口温度扰动或堆芯反应性扰动下,使用Matlab/Simulink对PID控制、模糊PID控制与变论域模糊PID控制下的效果进行仿真对比。结果表明,基于变论域模糊PID控制器建立的堆芯功率控制系统响应速度更快,超调量更小,控制效果更佳。     

T-S型模糊切换控制器在堆芯功率控制中的应用

采用传统比例-积分-微分(PID)控制器开展堆芯功率控制,控制过程中存在超调量大、调节时间长的问题。为解决这一问题,基于堆芯传递函数模型,采用T-S型模糊规则对比例-微分(PD)控制器、PID控制器、模糊控制器进行加权及切换,设计T-S型模糊切换控制器。以铅冷快堆堆芯功率控制为例,建立堆芯功率T-S型模糊切换控制系统,开展堆芯相对功率设定值阶跃、堆芯冷却剂进口温度扰动仿真。结果表明,基于堆芯传递函数模型设计的T-S型模糊切换控制器可以实现对堆芯功率的良好控制。     

Sugeno型二维模糊控制器设计及其优化研究

基于MATLAB/Simulink平台设计了某研究堆功率调节系统各环节模型,并设计了应用于该研究堆功率调节系统中的Sugeno型二维模糊控制器。仿真分析结果表明,Sugeno型二维模糊控制器可应用于该研究堆功率调节系统,且在超调量、调节时间等方面的性能优于经典PID控制器。本文提出了一种优化方法,优化后的模糊控制器性能得到改善,且性能（超调量、调节时间、振荡性能等方面）优于经典PID控制器。该优化方法是一种有效的模糊控制器优化方法。     

基于CFNN的核蒸汽发生器水位控制

鉴于常规的PID控制存在控制对象参数变化时控制参数无法改变的不足,从而根据一个核蒸汽发生器(NSG)的简化数学模型,将一种补偿模糊神经网络(CFNN)用于NSG水位的控制。该网络由于引入了补偿神经元,使网络的容错性更好,系统更稳定。同时在神经网络学习算法中动态优化补偿模糊运算,使网络更适应,训练速度更快。仿真表明,该方法在装置负荷变化时比常规的PID控制方法超调量小,收敛速度快。该网络能在线调整参数,动态优化模糊规则,适于在线学习控制。该控制方法对NSG水位智能控制研究具有一定意义。     

基于频域法的核电站堆功率调节器的设计

堆功率调节系统是核电站反应堆控制的核心。本文以反应堆为对象,建立堆功率调节系统仿真模型,采用频域法设计核电站堆功率调节器。该方法相对于传统PID控制结构,具有设计步骤清晰、简单,以及更加宽泛的工业控制要求等优点。仿真结果表明,该方法跟踪调节性能好、鲁棒性强,能消除不可测干扰,对反应堆参与电网调峰具有现实意义。