EAST快控电源灰色预测控制预研
发布时间：2020-12-11 11:18
本课题来源于编号为11275056的国家自然基金项目。该项目主要研究托卡马.克等离子体垂直不稳定位移主动反馈预测控制。作为国家自然基金项目的托卡马克等离子体垂直不稳定位移主动反馈预测控制的研究工作对寻求清洁型能源具有重要的意义。超导托卡马克装置是一种利用磁约束和真空绝热来实现受控核聚变的环形容器,它使得磁约束位形的连续稳态运行成为现实。等离子体在高拉长比位形下的垂直不稳定是托卡马克装置必须要克服的问题,目前通过EAST快速电源对真空室内的主动反馈线圈进行快速励磁控制以产生对应的抑制位移磁场来解决这个问题。但是由于主动反馈电源为滞后控制方式,故对主动反馈电源响应和励磁能力的要求持续提高,以致很难达到。针对EAST快控电源数字执行过程中,采样、控制过程产生的延时,本文提出了基于灰色预测与常规PID控制相结合的方案。此方案采用灰色预测GM(1,1)对EAST装置的主动反馈控制信号实现新陈代谢灰色滤波及单步预测,在线调整PID参数,用其预测结果代替被控对象测量值进行控制运算,仿真和实验得到了预期结果,说明了该方案的可行性。基于MATLAB对快控电源反馈控制系统的仿真结果显示,该算法可实现超前调...
【文章来源】：合肥工业大学安徽省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：60 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．１巧卡马克装置原理示意图??．
词分别是实验＂Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ＂、先进＂Ａｄｖａｎｃｅｄ，，、超导‘Ｓ叩ｅｒｃｏｎｄｕｃｔｉｎｇ＂、托卡马??克＂Ｔｏｋａｍａｋ＂。ＥＡＳＴ装置由我国自主研发设计，是国际上第一个全超导托卡马??克装置（如图２．１所示），它的主要技术参数有：１６个大型的＂。＂形超导绒场磁??体将会产生ＢＴ＝３．巧的纵场磁场强度；１２个大型的极向场超导磁体能提供??Ａ０?＞?１０伏巧的磁通变化量；极向场超导磁体将可Ｗ产生的等离子体电流为??＞?１００?（万安培），持续的时间很长，将会达到１０００秒。全超导托卡马克核??聚变实验装置，它的运行原理是将少量氨的同位素氣或氣加入到装置的真空室内??来产生等离子体，而聚变反应就是由提高等离子体的密度Ｗ及温度成产生的，同??时巨大的能量会在聚变反应的过程中产生。２００９年，世界上首个实验全超导托??卡马克核聚变装置（ＥＡＳＴ）的第一轮物理放电实验取得成功，这同时也标志着??我国站在了世界核聚变研究的前端??圓??图２．１国际首个全超导巧卡马克装置??Ｆｉｇ?２．１?Ｔｈｅ?ｆｉｒｓｔ?ｉ打ｔｅｍａｔｉｏｎａｌ?ｓｕｐｅｒｃｏｎｄｕｃｔｉｎｇ?Ｔｏｋａｍａｋ?ＥＡＳＴ??ＥＡＳＴ系统装置基本参数如下，其机身有Ｕｒｎ高，直径的长度可Ｗ达到８ｍ，??装机总质量则达到４００１。５八５１系统装置主要有１＾｜下几个大部分构成，其分别是??极向场线圈、超高真空室、纵场线圈、支撑系统、内外冷屏、外真空杜瓦等组合??６??
１???‘幽；避４：．．＇瑞—’＇．？－線＾１＊．?？；??１Ｃ支雛継）ｄｕｙＢ］??原獻戶賴‘睽峰循心??图６．３?ＥＡＳＴ新快控电源控制系统调试实验平台实物图??Ｆｉｇ?６．３?Ｐｉｃｔｕｒｅ?ｏｆ?ｃｏｎｔｒｏｌ?ｓｙｓｔｅｍ?ｄｅｂｕｇｇｉｎｇ?ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ?ｐｌａｔｆｏｒｍ?ｆｏｒ?ＥＡＳＴ?ｎｅｗ?ｆａｓｔ?ｃｏｎｔｒｏｌ??ｐｏｗｅｒ?ｓｏｕｒｃｅ??昭巧■＊－－、?中?＊?？??＇咖…??飞＇??．占紋Ｌ含??Ｉ?总控‘，．．ｊ，．．？？誦??电感负载?ＪＳＨｉ??戚。．．．？也?＊破．．．??图６．４?ＥＡＳＴ新快控电源控制系统样机实验平台??Ｆｉｇ?６．４?ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ?ｐｌａｔｆｏｒｍ?ｆｏｒ?ＥＡＳＴ?ｎｅｗ?位Ｓｔ?ｃｏｎｔｒｏｌ?ｐｏｗｅｒ?ｓｏｕｒｃｅ??３９??
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于PID控制算法的自动取暖控制器的设计[J]. 郭红霞,刘磊. 国外电子测量技术. 2014(02)
[2]EAST等离子体垂直不稳定位移主动反馈控制[J]. 王海欣,汪凤凤,黄海宏,吴义兵. 核聚变与等离子体物理. 2013(04)
[3]基于DGM模型的河南省废水排放总量的预测[J]. 穆广杰. 河南师范大学学报(自然科学版). 2011(04)
[4]改进型灰色模型在铅蓄电池失效预测中的应用[J]. 李刚,谢永成,李光升,程延伟. 电子测量技术. 2011(05)
[5]基于灰色模型的多电平逆变器的预测控制[J]. 黄海宏,杨仁增,王海欣. 电子测量与仪器学报. 2010(12)
[6]基于灰色预测控制的果蔬抓取系统设计与试验[J]. 王学林,姬长英,周俊,姜莉,顾宝兴. 农业工程学报. 2010(03)
[7]基于灰色模型和Kalman平滑器的多母线短期负荷预测[J]. 魏少岩,吴俊勇. 电工技术学报. 2010(02)
[8]基于灰色预测—模糊逻辑的磁场测量采样技术研究[J]. 刘今越,曾周末,李铁军. 仪器仪表学报. 2010(01)
[9]EAST装置垂直不稳定性研究[J]. 刘成岳,陈美霞,吴斌. 核聚变与等离子体物理. 2009(04)
[10]深海行走机构灰色预测-模糊PID速度控制[J]. 乔桂玲,张文明,薛山,冯雅丽. 煤炭学报. 2009(11)
博士论文
[1]灰色预测技术及其应用研究[D]. 崔立志.南京航空航天大学 2010
硕士论文
[1]灰色预测模型的研究及其应用[D]. 李燕.浙江理工大学 2012
[2]基于灰色系统理论的我国粮食产量预测研究[D]. 王步祥.江苏大学 2009
[3]基于灰色理论的短期电力负荷预测研究[D]. 张志明.湖南大学 2009
[4]典型托卡马克装置环向场线圈受力—结构分析[D]. 张继明.电子科技大学 2009
[5]能源结构的调整及能源战略的研究[D]. 赵柳榕.江苏大学 2008
[6]HT-7U装置被动反馈线圈电磁问题的研究[D]. 刘旭峰.合肥工业大学 2004
本文编号：2910436
【文章来源】：合肥工业大学安徽省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：60 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．１巧卡马克装置原理示意图??．
词分别是实验＂Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ＂、先进＂Ａｄｖａｎｃｅｄ，，、超导‘Ｓ叩ｅｒｃｏｎｄｕｃｔｉｎｇ＂、托卡马??克＂Ｔｏｋａｍａｋ＂。ＥＡＳＴ装置由我国自主研发设计，是国际上第一个全超导托卡马??克装置（如图２．１所示），它的主要技术参数有：１６个大型的＂。＂形超导绒场磁??体将会产生ＢＴ＝３．巧的纵场磁场强度；１２个大型的极向场超导磁体能提供??Ａ０?＞?１０伏巧的磁通变化量；极向场超导磁体将可Ｗ产生的等离子体电流为??＞?１００?（万安培），持续的时间很长，将会达到１０００秒。全超导托卡马克核??聚变实验装置，它的运行原理是将少量氨的同位素氣或氣加入到装置的真空室内??来产生等离子体，而聚变反应就是由提高等离子体的密度Ｗ及温度成产生的，同??时巨大的能量会在聚变反应的过程中产生。２００９年，世界上首个实验全超导托??卡马克核聚变装置（ＥＡＳＴ）的第一轮物理放电实验取得成功，这同时也标志着??我国站在了世界核聚变研究的前端??圓??图２．１国际首个全超导巧卡马克装置??Ｆｉｇ?２．１?Ｔｈｅ?ｆｉｒｓｔ?ｉ打ｔｅｍａｔｉｏｎａｌ?ｓｕｐｅｒｃｏｎｄｕｃｔｉｎｇ?Ｔｏｋａｍａｋ?ＥＡＳＴ??ＥＡＳＴ系统装置基本参数如下，其机身有Ｕｒｎ高，直径的长度可Ｗ达到８ｍ，??装机总质量则达到４００１。５八５１系统装置主要有１＾｜下几个大部分构成，其分别是??极向场线圈、超高真空室、纵场线圈、支撑系统、内外冷屏、外真空杜瓦等组合??６??
１???‘幽；避４：．．＇瑞—’＇．？－線＾１＊．?？；??１Ｃ支雛継）ｄｕｙＢ］??原獻戶賴‘睽峰循心??图６．３?ＥＡＳＴ新快控电源控制系统调试实验平台实物图??Ｆｉｇ?６．３?Ｐｉｃｔｕｒｅ?ｏｆ?ｃｏｎｔｒｏｌ?ｓｙｓｔｅｍ?ｄｅｂｕｇｇｉｎｇ?ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ?ｐｌａｔｆｏｒｍ?ｆｏｒ?ＥＡＳＴ?ｎｅｗ?ｆａｓｔ?ｃｏｎｔｒｏｌ??ｐｏｗｅｒ?ｓｏｕｒｃｅ??昭巧■＊－－、?中?＊?？??＇咖…??飞＇??．占紋Ｌ含??Ｉ?总控‘，．．ｊ，．．？？誦??电感负载?ＪＳＨｉ??戚。．．．？也?＊破．．．??图６．４?ＥＡＳＴ新快控电源控制系统样机实验平台??Ｆｉｇ?６．４?ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ?ｐｌａｔｆｏｒｍ?ｆｏｒ?ＥＡＳＴ?ｎｅｗ?位Ｓｔ?ｃｏｎｔｒｏｌ?ｐｏｗｅｒ?ｓｏｕｒｃｅ??３９??
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于PID控制算法的自动取暖控制器的设计[J]. 郭红霞,刘磊. 国外电子测量技术. 2014(02)
[2]EAST等离子体垂直不稳定位移主动反馈控制[J]. 王海欣,汪凤凤,黄海宏,吴义兵. 核聚变与等离子体物理. 2013(04)
[3]基于DGM模型的河南省废水排放总量的预测[J]. 穆广杰. 河南师范大学学报(自然科学版). 2011(04)
[4]改进型灰色模型在铅蓄电池失效预测中的应用[J]. 李刚,谢永成,李光升,程延伟. 电子测量技术. 2011(05)
[5]基于灰色模型的多电平逆变器的预测控制[J]. 黄海宏,杨仁增,王海欣. 电子测量与仪器学报. 2010(12)
[6]基于灰色预测控制的果蔬抓取系统设计与试验[J]. 王学林,姬长英,周俊,姜莉,顾宝兴. 农业工程学报. 2010(03)
[7]基于灰色模型和Kalman平滑器的多母线短期负荷预测[J]. 魏少岩,吴俊勇. 电工技术学报. 2010(02)
[8]基于灰色预测—模糊逻辑的磁场测量采样技术研究[J]. 刘今越,曾周末,李铁军. 仪器仪表学报. 2010(01)
[9]EAST装置垂直不稳定性研究[J]. 刘成岳,陈美霞,吴斌. 核聚变与等离子体物理. 2009(04)
[10]深海行走机构灰色预测-模糊PID速度控制[J]. 乔桂玲,张文明,薛山,冯雅丽. 煤炭学报. 2009(11)
博士论文
[1]灰色预测技术及其应用研究[D]. 崔立志.南京航空航天大学 2010
硕士论文
[1]灰色预测模型的研究及其应用[D]. 李燕.浙江理工大学 2012
[2]基于灰色系统理论的我国粮食产量预测研究[D]. 王步祥.江苏大学 2009
[3]基于灰色理论的短期电力负荷预测研究[D]. 张志明.湖南大学 2009
[4]典型托卡马克装置环向场线圈受力—结构分析[D]. 张继明.电子科技大学 2009
[5]能源结构的调整及能源战略的研究[D]. 赵柳榕.江苏大学 2008
[6]HT-7U装置被动反馈线圈电磁问题的研究[D]. 刘旭峰.合肥工业大学 2004
本文编号：2910436
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