压水堆核电站负荷跟踪控制

发布时间：2023-04-16 06:49

　　压水堆是核电站广泛采用的核裂变反应堆,有效的功率控制系统对于满足电网的负荷跟踪要求以及核电站安全是至关重要的。现今,核电站主要采用的负荷跟踪控制方法依然是传统PID控制算法。由于反应堆堆芯具有复杂、非线性的特点,并且堆芯模型参数在不同运行工况下的差异较大,传统PID控制算法在负荷大范围变化情况下的控制效果并不理想。本文旨在设计出负荷跟踪性能更好的堆芯功率控制器。首先,基于点堆动态方程、堆芯温度反馈、冷却剂温度反馈以及反应性方程,本文建立了堆芯状态空间模型。其次,本文基于所建立的堆芯状态空间模型,设计出了一种二阶滑模控制器和一种动态滑模控制器,并在仿真实验中与传统PID控制策略进行对比,对比结果表明:二阶滑模控制系统和动态滑模控制系统具有更小的超调,但伴随着抖振现象。再者,为了削弱传统滑模控制算法所固有的抖振现象,本文引入模糊控制算法并设置死区,设计出了一种模糊自适应二阶滑模控制器和一种模糊自适应动态滑模控制器。模拟结果表明:相对于二阶滑模控制系统和动态滑模控制系统,模糊自适应二阶滑模控制系统和模糊自适应动态滑模控制系统能够更快速地响应,且没有出现抖振现象。此外,本文基于自适应控制算法,...

【文章页数】：111 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 选题背景
    1.2 研究意义
    1.3 国内外研究现状
    1.4 课题来源
    1.5 本文主要研究内容
第二章 压水堆堆芯模型
    2.1 堆芯数学模型
    2.2 堆芯状态空间模型
    2.3 本章小结
第三章 PID控制器设计
    3.1 PID控制理论简介
    3.2 PID控制器的参数整定
    3.3 仿真实验结果及分析
    3.4 本章小结
第四章 滑模控制器设计
    4.1 引言
    4.2 滑模控制简介
    4.3 二阶滑模控制
        4.3.1 滑模控制理论
        4.3.2 二阶滑模控制器
        4.3.3 仿真实验结果及分析
        4.3.4 小结
    4.4 动态滑模控制
        4.4.1 动态滑模控制理论
        4.4.2 动态滑模控制器
        4.4.3 仿真实验结果及分析
        4.4.4 小结
    4.5 本章小结
第五章 模糊-滑模控制器设计
    5.1 引言
    5.2 模糊控制简介
    5.3 模糊自适应控制系统
    5.4 模糊自适应二阶滑模控制
        5.4.1 模糊自适应二阶滑模控制器
        5.4.2 仿真实验结果及分析
        5.4.3 小结
    5.5 模糊自适应动态滑模控制
        5.5.1 模糊自适应动态滑模控制器
        5.5.2 仿真实验结果及分析
        5.5.3 小结
    5.6 本章小结
第六章 自适应滑模控制器设计
    6.1 引言
    6.2 自适应控制简介
    6.3 自适应二阶滑模控制
        6.3.1 自适应二阶滑模控制器
        6.3.2 仿真实验结果及分析
        6.3.3 小结
    6.4 自适应动态滑模控制
        6.4.1 自适应动态滑模控制器
        6.4.2 仿真实验结果及分析
        6.4.3 小结
    6.5 本章小结
第七章 模型预测控制器设计
    7.1 引言
    7.2 模型预测控制简介
    7.3 模型预测控制器
    7.4 仿真实验结果及分析
    7.5 本章小结
结论与展望
    全文总结
    本文主要创新点
    展望
参考文献
攻读硕士学位期间取得的研究成果
致谢
附件



本文编号：3791123