基于智能控制理论的压水堆稳压器控制系统的研究
发布时间：2023-06-02 19:38
随着世界人口的持续增长以及人们对生活水平要求的逐步提高，世界对能源的需求正在不断的剧增。然而长期以来，化石燃料的过度消耗给世界带来了严重的环境污染问题。核能作为一种新型的绿色能源，不会像燃烧煤炭那样向环境直接排放污染物。目前，绝大多数国家都在积极地发展和利用核能，可以预见的是随着时间的推移，核能的生命力只会加强不会减弱。 压水堆核电站主要是由一回路系统和二回路系统构成，一回路主系统由反应堆、主泵、稳压器、蒸汽发生器和相应管道组成。稳压器是压水堆核电站动力装置中的一个重要设备，稳压器系统的作用是维持稳压器的水位和压力保持在设定值附近，即在核反应堆工作时维持其内部水和蒸汽在饱和状态下平衡。稳压器的水位不能太高或太低，稳压器的水位过高有可能使压力调节失效，水位过过低会使电加热器裸露在蒸汽空间而烧毁。稳压器的压力也要维持在一定范围内，当系统压力过高时，系统压力边界可能会被破坏，当系统压力过低时堆芯会发生DNB（偏离泡核沸腾）。 核反应堆稳压器是一个大惯性、复杂、多干扰的控制对象，其控制问题一直是人们关注的焦点。目前对稳压器的压力和水位系统的控制大多采用常规的PID控制，在获取被控对象数学模型的...
【文章页数】：95 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 选题的背景和意义
1.1.1 选题的背景
1.1.2 选题的意义
1.2 稳压器控制系统的研究现状
1.3 本文研究的主要内容
第二章 压水堆核电站稳压器控制系统
2.1 压水堆核电站系统的工作原理及组成
2.1.1 压水堆核电站工作原理
2.1.2 压水堆核电站的组成
2.2 稳压器
2.2.1 概述
2.2.2 稳压器结构
2.3 稳压器控制系统
2.3.1 稳压器压力控制系统
2.3.2 稳压器水位控制系统
2.4 本章小结
第三章 稳压器控制系统的动态特性测试及数学模型的建立
3.1 实验室核电站仿真平台介绍
3.1.1 核电站仿真平台的硬件
3.1.2 核电站仿真平台的软件
3.2 稳压器控制系统的动态特性测试
3.2.1 稳压器压力控制系统动态特性测试
3.2.2 稳压器水位控制系统动态特性测试
3.3 稳压器压力、水位控制系统传递函数的拟合
3.3.1 拟合稳压器压力控制系统传递函数
3.3.2 拟合稳压器水位控制系统传递函数
3.4 稳压器压力、水位控制系统解耦
3.4.1 概述
3.4.2 基于前馈补偿控制实现系统解耦合
3.4.3 稳压器压力、水位系统的完全解耦 MATLAB 仿真
3.5 本章小结
第四章 智能控制算法的理论基础
4.1 概述
4.2 PID 控制的理论基础
4.3 模糊控制的理论基础
4.3.1 概述
4.3.2 模糊控制的基本结构
4.4 神经网络 PID 控制的理论基础
4.4.1 单神经元自适应 PID 控制
4.4.2 BP 神经网络 PID 控制
4.5 本章小结
第五章 稳压器控制系统控制器的设计及 MATLAB 仿真
5.1 稳压器压力、水位控制系统的 PID 控制
5.1.1 PID 控制器的设计
5.1.2 仿真结果分析
5.2 稳压器压力、水位控制系统的模糊自适应 PID 控制
5.2.1 模糊自适应 PID 控制器的设计
5.2.2 仿真结果分析
5.3 稳压器控制系统的单神经元 PID 控制
5.3.1 单神经元 PID 控制器的设计
5.3.2 仿真结果分析
5.4 稳压器控制系统的 BP 神经网络 PID 控制
5.4.1 BP 神经网络 PID 控制器的设计
5.4.2 仿真结果分析
5.5 本章小结
第六章 总结和展望
6.1 总结
6.2 展望
参考文献
附录
附录一：稳压器的压力扰动对其压力和水位的影响
附录二：稳压器的水位扰动对其水位和压力的影响
附录三：MATLAB 语言编写的 S 函数程序
附录四：基于 BP 神经网络的稳压器压力控制系统仿真程序
致谢
攻读硕士学位期间取得的研究成果
本文编号：3827908
【文章页数】：95 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 选题的背景和意义
1.1.1 选题的背景
1.1.2 选题的意义
1.2 稳压器控制系统的研究现状
1.3 本文研究的主要内容
第二章 压水堆核电站稳压器控制系统
2.1 压水堆核电站系统的工作原理及组成
2.1.1 压水堆核电站工作原理
2.1.2 压水堆核电站的组成
2.2 稳压器
2.2.1 概述
2.2.2 稳压器结构
2.3 稳压器控制系统
2.3.1 稳压器压力控制系统
2.3.2 稳压器水位控制系统
2.4 本章小结
第三章 稳压器控制系统的动态特性测试及数学模型的建立
3.1 实验室核电站仿真平台介绍
3.1.1 核电站仿真平台的硬件
3.1.2 核电站仿真平台的软件
3.2 稳压器控制系统的动态特性测试
3.2.1 稳压器压力控制系统动态特性测试
3.2.2 稳压器水位控制系统动态特性测试
3.3 稳压器压力、水位控制系统传递函数的拟合
3.3.1 拟合稳压器压力控制系统传递函数
3.3.2 拟合稳压器水位控制系统传递函数
3.4 稳压器压力、水位控制系统解耦
3.4.1 概述
3.4.2 基于前馈补偿控制实现系统解耦合
3.4.3 稳压器压力、水位系统的完全解耦 MATLAB 仿真
3.5 本章小结
第四章 智能控制算法的理论基础
4.1 概述
4.2 PID 控制的理论基础
4.3 模糊控制的理论基础
4.3.1 概述
4.3.2 模糊控制的基本结构
4.4 神经网络 PID 控制的理论基础
4.4.1 单神经元自适应 PID 控制
4.4.2 BP 神经网络 PID 控制
4.5 本章小结
第五章 稳压器控制系统控制器的设计及 MATLAB 仿真
5.1 稳压器压力、水位控制系统的 PID 控制
5.1.1 PID 控制器的设计
5.1.2 仿真结果分析
5.2 稳压器压力、水位控制系统的模糊自适应 PID 控制
5.2.1 模糊自适应 PID 控制器的设计
5.2.2 仿真结果分析
5.3 稳压器控制系统的单神经元 PID 控制
5.3.1 单神经元 PID 控制器的设计
5.3.2 仿真结果分析
5.4 稳压器控制系统的 BP 神经网络 PID 控制
5.4.1 BP 神经网络 PID 控制器的设计
5.4.2 仿真结果分析
5.5 本章小结
第六章 总结和展望
6.1 总结
6.2 展望
参考文献
附录
附录一：稳压器的压力扰动对其压力和水位的影响
附录二：稳压器的水位扰动对其水位和压力的影响
附录三：MATLAB 语言编写的 S 函数程序
附录四：基于 BP 神经网络的稳压器压力控制系统仿真程序
致谢
攻读硕士学位期间取得的研究成果
本文编号：3827908
本文链接：https://www.wllwen.com/projectlw/hkxlw/3827908.html
