高温液态铅铋材料回路控制及故障诊断技术的研究

发布时间：2021-01-03 09:23

　　高温液态铅铋回路的建造和运行为第四代先进铅铋反应堆提供了相关实验数据和工程设计经验,具有重要的科研和工程价值。随着铅铋回路装置的复杂性不断增加,提高回路运行的安全性、最大程度地保证回路连续稳定运行成为铅铋回路运行技术的重要研究内容。本文以高温液态铅铋材料实验回路的控制系统和故障诊断系统为研究主题,分别对铅铋回路控制系统的数字化和虚拟化、控制系统冗余性和控制策略、控制系统的故障诊断进行了细致的研究,相关技术可以为铅铋回路的稳定运行提供有力的保障。主要研究内容包括：控制系统研究中,1)对高温液态铅铋回路换热、流量和加热控制进行了理论分析,为控制系统的设计和研究奠定了基础。2)在给出了回路运行特点和综合对比分析了PLC及数据采集卡控制系统的基础上,设计了以采用PLC与数据采集卡为主要硬件的回路数字化控制系统,该系统稳定可靠、自动化程度高且抗干扰能力强。基于虚拟化计算机技术,设计了虚拟化控制系统,实现了控制系统数据的网络化和应用桌面的无缝切换。进而在满足系统柔性的前提下,保证了控制系统的可靠性。3)在分析串并联冗余对系统可靠性、平均无故障时间影响的基础上,研究了以PLC CPU为研究对象的多冗... 

【文章来源】：中国科学技术大学安徽省 211工程院校 985工程院校

【文章页数】：125 页

【学位级别】：博士

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摘要
ABSTRACT
第一章 引言
    1.1 论文研究背景
        1.1.1 核裂变能
        1.1.2 加速器驱动次临界系统
        1.1.3 高温液态铅铋回路
    1.2 液态重金属回路控制系统国内外研究现状
        1.2.1 LANL铅铋回路测控系统
        1.2.2 ENEA铅合金回路测控系统
        1.2.3 DRAGON-Ⅳ锂铅回路测控系统
    1.3 故障诊断技术国内外研究现状
        1.3.1 系统可靠性分析
        1.3.2 铅铋回路故障种类
        1.3.3 故障诊断方法
    1.4 铅铋回路控制系统与故障诊断面临问题及发展趋势
        1.4.1 控制系统与故障诊断存在的问题
        1.4.2 控制系统与故障诊断发展趋势
    1.5 论文研究内容和意义
        1.5.1 研究内容
        1.5.2 研究意义
第二章 回路控制原理及方案分析
    2.1 控制运行原理
        2.1.1 换热控制原理
        2.1.2 流量控制原理
        2.1.3 温度控制原理
    2.2 设计要求
    2.3 设计方案
    2.4 方案分析
    2.5 方案优化
    2.6 本章小结
第三章 铅铋回路控制系统设计
    3.1 控制系统设计原则
    3.2 数字化冗余控制系统硬件设计
        3.2.1 电源系统设计
        3.2.2 PLC系统设计
        3.2.3 采集卡系统设计
        3.2.4 控制系统虚拟化设计
        3.2.5 系统容灾备份设计
    3.3 数字化冗余控制系统软件设计
        3.3.1 下位机程序
        3.3.2 人机交互界面
        3.3.3 系统通讯设计
        3.3.4 远程监控设计
        3.3.5 数字回路
    3.4 控制系统的可靠性设计
        3.4.1 控制系统可靠性概述
        3.4.2 冗余控制系统可靠性设计
        3.4.3 结果分析
    3.5 本章小结
第四章 模糊PID控制方法研究
    4.1 模糊PID控制系统的理论研究
        4.1.1 PID控制方法
        4.1.2 模糊PID控制方法
        4.1.3 变论域模糊PID设计
    4.2 基于MATLAB的模糊PID仿真研究
        4.2.1 模糊控制器设计
        4.2.2 模糊控制器仿真
        4.2.3 结果分析
    4.3 模糊PID控制系统应用
        4.3.1 模糊PID的硬件设计
        4.3.2 模糊PID的软件设计
        4.3.3 应用结果及分析
    4.4 本章小结
第五章 故障诊断系统研究
    5.1 回路控制系统故障诊断分析及实现策略
    5.2 故障诊断系统研究
        5.2.1 基于模糊逻辑推理的执行器故障诊断研究
        5.2.2 基于数据趋势分析的传感器故障诊断研究
    5.3 液态铅铋回路故障诊断系统的工程应用
    5.4 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 论文创新点
    6.3 工作展望
参考文献
在读期间发表论文
在学期间申请专利
在学期间参与项目
在学期间获奖信息
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]中国铅基研究反应堆概念设计研究[J]. 吴宜灿,柏云清,宋勇,黄群英,刘超,王明煌,周涛,金鸣,吴庆生,汪建业,蒋洁琼,胡丽琴,李春京,高胜,李亚洲,龙鹏程,赵柱民,郁杰,FDS团队.  核科学与工程. 2014(02)
[2]S7-300 PLC软冗余系统性能实验研究[J]. 南新元,陈飞,李泉.  实验技术与管理. 2013(06)
[3]基于硬件集中模式的桌面虚拟化技术优化模型[J]. 赵辕尊.  计算机安全. 2013(06)
[4]基于Citrix VDI跨平台桌面虚拟化架构研究[J]. 张文静.  电子世界. 2013(06)
[5]变论域模糊PID磁悬浮轴承控制系统仿真[J]. 王晓玲,张广明.  仪表技术与传感器. 2012(12)
[6]基于虚拟存储技术构建容灾备份系统[J]. 李怀江,刘善达,雷蕾,王俊.  微计算机信息. 2012(09)
[7]基于XenDesktop桌面虚拟化网络平台的研究[J]. 刘艳霞,周东华,郑羽.  计算机时代. 2011(06)
[8]PLC软冗余技术在风力发电系统中的应用[J]. 孟彦京,金璐.  化工自动化及仪表. 2010(10)
[9]构建容灾备份系统 保障企业数据安全[J]. 梁海玲.  企业科技与发展. 2010(16)
[10]中国系列液态锂铅实验回路设计与研发进展[J]. 吴宜灿,黄群英,朱志强,高胜,宋勇,李春京,彭蕾,刘少军,吴庆生,章毛连,刘松林,陈红丽,柏云清,金鸣,王永亮,吴朝阳,吕若君,汪卫华,王红艳,郭智慧,陈雅萍,凌新圳,FDS团队.  核科学与工程. 2009(02)



本文编号：2954734