TMSR-SF1自适应功率控制器的设计与分析

发布时间：2022-01-03 14:26

　　核能作为一种高效、安全、清洁和可大规模应用的能源,依靠其高效率、高安全、高清洁的特点成为国际能源领域投资的新方向与新热点。熔盐堆作为第四代先进核能系统的六种备选堆型之一,凭借其经济性好、固有安全性高、防核扩散强等诸多优点,具有良好的应用和发展前景。2011年,中国科学院上海应用物理研究所启动钍基熔盐堆核能系统先导科技专项,致力于研发第四代先进钍基熔盐堆核能系统。本论文依托钍基熔盐堆先导科技专项,结合10MWth固态燃料钍基熔盐实验堆（TMSR-SF1）项目,对其功率控制系统进行设计与研究,为未来的钍基熔盐堆功率控制系统的优化设计提供了重要的理论依据与工程参考。本文通过比较现代控制理论的特点,结合TMSR-SF1功率控制要求,基于自适应控制算法,设计了一种稳定可靠、性能优良的TMSR-SF1实验堆模型参考自适应功率控制器。首先,本论文对TMSR-SF1实验堆功率控制系统进行了系统的介绍与说明,并采用MIT法和Lyapunov稳定性理论设计方法进行自适应功率控制器设计。其次,基于TMSR仿真平台,使用RELAP5建立了TMSR-SF1实验堆系统热工水力模型,采用MATLAB/SIMULIN... 

【文章来源】：中国科学院大学(中国科学院上海应用物理研究所)上海市

【文章页数】：64 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 选题背景
        1.1.1 自适应控制理论概述
        1.1.2 反应堆功率控制系统研究现状
    1.2 选题意义
    1.3 本文的研究思路与研究内容
第二章 TMSR-SF1功率控制系统
    2.1 反应堆功率控制的物理基础
    2.2 反应堆功率控制系统
        2.2.1 功率控制系统简介
        2.2.2 TMSR-SF1功率控制系统
        2.2.3 一回路平均温度偏差调节单元
    2.3 TMSR-SF1功率控制系统的自适应控制方案
        2.3.1 模型参考自适应控制原理
        2.3.2 基于局部参数最优化的自适应控制方案
        2.3.3 基于Lyapunov稳定性理论的自适应控制方案
    2.4 本章小结
第三章 TMSR-SF1自适应功率控制系统建模
    3.1 TMSR仿真平台简介
    3.2 TMSR-SF1实验堆系统模型
        3.2.1 堆本体模型
        3.2.2 换热器模型
        3.2.3 一/二回路主泵模型
        3.2.4 中子动力学模型
    3.3 TMSR-SF1自适应功率控制系统建模
        3.3.1 数据读取模块
        3.3.2 数据写入模块
        3.3.3 平均温度设定值模块
        3.3.4 功率设定值模块
        3.3.5 平均温度偏差调节模块
        3.3.6 补偿功率计算模块
        3.3.7 平均温度选取模块
        3.3.8 控制棒信号输出模块
        3.3.9 棒位计算模块
    3.4 本章小结
第四章 TMSR-SF1自适应功率控制器特性分析
    4.1 基于局部参数优化的自适应控制器特性分析
        4.1.1 增益参数 γ 对控制器的影响
        4.1.2 自适应调节规律与追踪效果
        4.1.3 负载跟随特性分析
        4.1.4 抗干扰特性分析
    4.2 基于Lyapunov稳定性理论的自适应控制器特性分析
        4.2.1 自适应增益参数 γ 对控制器的影响
        4.2.2 调节规律与追踪效果分析
        4.2.3 负载跟随特性分析
        4.2.4 抗干扰性能分析
    4.3 自适应控制器的负载跟随特性对比分析
    4.4 自适应控制器与PID控制器对比分析
    4.5 本章小结
第五章 总结与展望
    5.1 总结
    5.2 展望
参考文献
攻读硕士期间发表的学术论文
致谢



本文编号：3566432