核动力装置非线性模型预测协调控制仿真研究

为了进一步提高核动力装置的动态控制性能,本文在阐述核动力装置汽轮机和直流蒸汽发生器的数学模型的基础上,提出将非线性模型预测协调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,多变量非线性预测控制律下汽轮机相对转速和蒸汽发生器出口压力的变化能较快地稳定下来....     

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。     

核动力装置冷启堆自动控制方法研究

针对核动力装置冷启堆自动控制问题,确定总体控制策略,并采用不同控制方法,分别设计启堆过程不同阶段的一回路平均温度、稳压器温度、压力、水位,以及蒸汽发生器(SG)二次侧蒸汽压力的控制算法;采用基于RELAP5和SIMULINK的核动力装置控制综合仿真平台对启堆过程进行仿真计算。结果表明,所设计的控制方法能够实现反应堆从冷态停堆到具备带负荷运行条件的全过程自动控制,并满足启堆操作规程和安全性的要求。     

基于灰熵优化加权灰色关联度模型的核动力装置故障诊断技术

核动力装置作为一种复杂的灰色系统,故障和征兆间并无确定的对应关系,这使故障诊断变得十分困难。针对该问题,本文提出了基于灰熵优化加权灰色关联度的模型,并建立了故障诊断系统。为验证系统有效性,以核动力装置冷凝器典型故障为例进行了仿真研究。结果表明：该系统诊断结论准确可靠、计算速度较快,可满足实时诊断要求,且具有稳定性好、故障分辨率高等特点。     

核动力装置冷凝器体积的优化设计

冷凝器是核动力装置中的重要设备,它的尺寸是影响核动力装置经济性和合理布置的重要因素。本文在总结冷凝器设计经验的基础上,建立了冷凝器的数学模型,并开发了相应的计算程序。在此基础上对影响冷凝器体积的设计参数进行了敏感性分析。以冷凝器总体积最小为目标函数,在所确定的约束条件下,采用复合形 遗传算法对冷凝器进行了优化设计。结果表明,参考冷凝器的设计并非最优方案,尚有较大的优化空间。也证明了该优化设计方法的可行性。本文的计算结果可为工程设计提供参考。     

核动力装置控制室工效学三维仿真设计与评价

通过建立核动力装置控制室工效学设计与评价指标体系,开发核动力装置控制室三维仿真设计与评价软件,实现交互式和可视化的工效学设计与评价。研究实例表明,本软件能够准确且高效地完成核动力装置控制室工效学三维仿真设计与评价工作。     

国外潜艇核动力装置的由来和展望

从50年代中期起,美国海军首先将核反应堆成功地装备在潜艇上,随后,(原)苏、英、法等国也相继发展了核潜艇,从而为潜艇的发展翻开了新的一页。本文简要介绍上述四个国家潜艇核动力技术近40年的发展过程、路线、方针和特点。     

核动力装置非能动技术特点

在分析核电厂非能动技术应用情况基础上,根据船用条件对核动力装置非能动技术应用的特殊性要求,从理论研究、实验技术、设计技术、设备技术和仿真技术等5个方面进行整理,建立一套适合于船用核动力装置的非能动技术体系,并在船用核动力装置中得到成功的应用。     

压水堆核电厂蒸汽排放控制系统实时仿真研究

建立了压水堆核电厂蒸汽排放控制系统及其控制对象的实时仿真模型,包括蒸汽发生器及相关管道阀门的数学模型.在此模型基础上,编制了压水堆核电厂蒸汽排放控制系统动态特性的实时仿真程序,并对该控制系统模型进行了闭环稳态和瞬态等工况的可视化动态实时仿真.仿真结果表明,程序输出与实际系统响应趋势一致,仿真软件能实时输出蒸汽排放控制系...     

核供热堆功率调节系统分布式半实物实时仿真人机接口设计

核供热堆用于低温供热以及海水淡化等负荷跟踪的条件下,需建立半实物仿真平台来验证其功率调节系统,其仿真数据量大,使得单机仿真实验的实时性很难得到保证,结果的显示和存储均不方便.利用分布式结构建立了半实物的仿真平台和清晰、直观的人机接口,减轻了模型计算机的负担,提高了运算速度,满足了系统实时化的要求;画面清晰简洁,方便的指令输入和结果输出使系统的验证更加容易.     

核动力仿真技术及其发展

文章评述核动力仿真技术的发展状况及其特点，重点分析了核动力仿真机的发展，探索了核动力仿真技术发展的新动向。分析指出：模块化、集成化、数字化、可视化、虚拟化、网络化和智能化仿真是未来核动力仿真技术发展的重要趋势；核动力仿真逐渐突破传统的模式，向以三维数字化仿真设计为基础的核动力系统设计、制造方面拓展；以全寿期管理为目标的数字化核电厂设计是未来核动力仿真技术的一个重要的研究与应用领域。     

核反应堆中子动态过程的一种实时仿真新算法

本文介绍了一种用于点堆中子动态学模型实时仿真的新算法——分布因子修正法。该算法对传统的离散化方法进行了必要的改进,使其进一步达到了高精度与实时性的有机统一。用该算法建立的离散仿真模型,不仅对Stiff问题有效,而且其结构形式更能满足实时或超实时仿真的需要。     

基于遗传算法的核动力设备实时故障诊断系统

在神经网络故障诊断研究的基础上,将遗传算法引入神经网络优化,并在此基础上设计了核动力设备遗传优化神经网络实时故障诊断系统.测试结果表明,该故障诊断系统能迅速、准确、可靠地诊断出所设故障.     

核电厂实时故障诊断专家系统的设计与实现

为进一步减少核电厂中出现故障后的误操作，本文研究设计并实现核电厂实时故障诊断的专家系统。系统用专家系统理论将故障诊断的专家知识转化为存储于数据库的规则，实现了计算机自动异常征兆检测、实时提示、故障实时诊断，以及提出故障操作建议等功能。研究结果表明，开发的实时故障诊断专家系统能够为正确诊断压水堆核电厂多个典型事故提供有效的诊断结果和运行帮助信息。      

船用核动力二回路热力系统动态仿真

基于船用核动力装置运行安全分析,建立了二回路系统两相流通用仿真软件模型,实现了人工干预条件下复杂两相流流体网络系统的动态特性实时仿真,拓展了目前核动力装置通用安全分析程序的研究范围.以二回路快速降负荷为例,对仿真模型的性能进行了验证.结果表明:该软件模型能准确反映船用二回路系统的动态特性,可用于事故处置规程和控制系统功能的验证.该模型也可用于核电站饱和蒸汽系统仿真软件的开发.     

核电站凝汽器仿真模型研究

凝汽器是核电站汽轮发电机组的主要设备之一,采用仿真手段研究核电站凝汽器的运行特性对于优化设计和运行、提高运行的安全性和经济性具有实际意义。本文以核电站中普遍采用的表面式单流程对分制凝汽器为研究对象,运用分布式热动力学的建模思想,考虑不凝结气体（空气）对换热特性的影响,建立了凝汽器的动态数学模型。通过仿真计算,得到不同控制参数阶跃情况下凝汽器的动态响应,仿真结果与实验结果符合良好,表明所建立的仿真模型正确、合理。     

反应堆中子动力学方程仿真算法及其应用

介绍了一种于求解反应堆中子动力学方程的刚性限制性。该方法的主要特点是引入一个辅助函数ｗ（ｔ）而将刚性分离，使其仅在瞬发中子方程中存在刚性，而该方程可解析积分，因此。中子动力学方程的解步长可取得较大。文中给出了几种反应性扰动下，采用该方法的计算结果与精确解的比较。并将该法用于泰山二期核电站反应堆功率控制系统的瞬态计算，结果令人满意，５６０秒瞬态过程，在ＨＰ－２８６微机上的计算耗时仅８０秒左右，说明在     

核电厂两种实时故障诊断系统的对比

分别利用模糊神经网络技术和数据融合技术,采用VB6.0编程语言开发了核电厂实时故障诊断系统,并对诊断系统中所应用的智能诊断算法进行了详细的阐述.为比较直观地对比两个诊断系统,利用数据通讯程序接口使该诊断系统与仿真机进行实时数据交互,并在仿真机上设置了4种故障对两个诊断系统进行在线测试.测试结果表明,应用模糊神经网络技术和数据融合技术均能对故障进行识别,但都存在各自的优点和不足.离线分析表明,针对不同的故障类型,当特征参量较少时,采用模糊神经网络诊断技术较好;而特征参量较多时,最好采用数据融合诊断技术.