压水堆蒸汽发生器水位的分层自适应模糊控制

针对压水堆蒸汽发生器的水位控制提出了一种分层自适应模糊控制方案。该方案中，2个模糊控制器分层连接，每个模糊控制器均采用典型模糊控制单元，使得模糊规则个数和可调参数个数大大减少，便于在线学习和实时控制。文章分别给出了分层模糊控制器的解析表达式及可调参数的在线学习方法。在压水堆快速加负荷和突然甩负荷的仿真实验中，该方案与PID控制相比，响应快，超调量小，振荡小。     

基于模糊神经网络的直流蒸汽发生器压力协调控制

针对直流蒸汽发生器水容积小,蓄热能力小,数学模型具有不确定性和非线性,在负荷变化或受到扰动的动态过程中出口蒸汽的压力难于控制的特点,引入了协调控制思想,将蒸汽发生器出口蒸汽流量与给水流量引入到控制系统,将模糊神经网络应用到直流蒸汽发生器出口压力的控制中,在线调整神经网络的权值,在此基础上设计了基于模糊神经网络的直流蒸汽发生器压力协调控制器。仿真结果表明,该控制较PID控制具有更小的超调量和调整时间,对实际控制系统设计具有一定的参考价值。     

内模控制方法在核电厂蒸汽发生器水位系统的应用

提出了U形管蒸汽发生器的水位控制的内模控制方案,该方案中的内模控制器参数根据数学模型求取得到。利用仿真建立了U形管蒸汽发生器水位内模控制系统。结果表明该方案控制效果优于变参数比例-积分-微分(PID)控制,该方法可减少调节器参数,便于实时控制,增强鲁棒性。     

基于自适应GA自抗扰控制在蒸汽发生器水位控制中的应用研究

核电厂蒸汽发生器是一个非线性、时变的系统.把自抗扰控制方法引入蒸汽发生器水位的串级控制系统中,能够解决传统PID控制中快速性和超调的矛盾,且能够动态补偿对象模型的内扰动和外扰动.由于自抗扰控制器参数众多,无统一调整规范,参数难以整定,为解决这一问题,采用自适应遗传算法来对自抗扰控制器参数进行优化.计算机仿真结果表明,本...     

基于SPSA的蒸汽发生器液位MPC系统性能优化方法研究

核电厂蒸汽发生器（SG）液位变化过程具有强非线性且存在“虚假水位”现象,传统SG液位控制系统多采用固定参数比例-积分-微分（PID）控制器,但传统PID控制方法不具备自优化、自适应、自学习等能力,使得控制系统性能难以达到并保持最佳。为提高机组瞬态响应能力以及核电厂的稳定性、安全性和经济性,提出了一种基于并行摄动随机逼近（SPSA）算法的模型预测控制（MPC）方法。该方法采用MPC系统代替传统PID控制系统,并利用SPSA实现液位控制系统参数的整定优化,从而实现SG液位控制系统的性能优化。通过仿真试验验证了本方法能够有效提高SG液位控制参数的整定效率以及控制系统稳定性。      

超临界水堆蒸汽温度的模糊自适应控制

超临界水堆(SCWR)是第四代核能系统推荐堆型中惟一的水堆,其蒸汽温度受反应堆功率影响强烈,且动态具有较强的非线性,仅采用传统的比例+积分(PI)控制方法难以达到控制效果。以Canadian SCWR为研究对象,利用移动边界方法建立蒸汽温度的动态模型。基于该动态模型设计了具有前馈和反馈的混合控制系统;反馈控制采用模糊自适应PI控制。瞬态仿真分析结果表明:前馈控制能减小功率变化时蒸汽温度的波动;模糊自适应PI控制能在线调整控制参数以改善控制性能,使蒸汽温度较快达到稳定,控制效果远比传统的PI控制更好,满足超临界水堆控制的要求。     

基于H∞回路成形方法的蒸汽发生器水位控制系统主控制器参数整定

针对U形管蒸汽发生器水位前馈 反馈串级三冲量控制系统的主控制器PID参数整定困难,且鲁棒性要求高的特点,给出了一种基于H_∞回路成形方法的主控制器PID参数整定方案。在负荷变化情况下,对采用传统方案整定主控制器的PID参数和H^∞回路成形方法整定主控制器的PID参数蒸汽发生器水位控制系统进行了对比仿真实验。仿真结果表明,采用该方法整定的控制系统具有良好的鲁棒稳定性和较好的控制性能。     

基于BP神经网络PID的中子发生器离子源阳极电流控制研究

本文将BP神经网络算法与PID控制结合,优化了中子发生器控制离子源阳极电流PID调节过程,实现了控制器自适应整定,提升了控制效果。基于离子源阳极电流控制模型改进了PID算法,通过MATLAB/Simulink软件对两种算法进行仿真并对比分析。通过LabVIEW控制并采集离子源阳极电流值,使用改进后的BP神经网络PID算法控制程序进行实验。经实验表明,BP神经网络PID对离子源阳极电流控制能够实现参数的自适应整定,相比传统PID控制器超调量更小、响应速度更快,提高了中子发生器的控制稳定性。     

恒流控制放射性气溶胶采样器设计

针对传统开环控制的放射性气溶胶采样器存在采样误差较大、采样流量控制精度低、采样流量不可控等问题,设计了可恒流采样的放射性气溶胶采样器。该采样器在ARM嵌入式系统的硬件环境下,将模糊控制和PID控制结合起来构成模糊自整定PID控制器,动态优化PID参数,从而对风机的输出功率进行及时、准确调整,达到使采样器采样流量恒定的目的。测试结果表明:该采样器瞬时流量响应时间小于7 s;瞬时流量测量误差小于±1%;累积采样体积误差小于±3%。     

采用典型模糊控制器实现压水堆稳压器的综合控制

对压水堆稳压器的压力和水位控制．提出了一种模糊综合控制方案。采用3个典型模糊控制器分别对电加热器、喷淋卸压阀和上充阀进行控制;在稳压器压力典型模糊控制器中采用了积分分离方法。本文对汽轮机负荷阶跃变化、线性变化、甩负荷3种工况进行了控制系统的仿真实验。结果表明,稳压器的压力以及水位的瞬态和稳态控制性能都得到了较大改善,明显优于GA-FC和PID控制方案。     

核动力装置多变量模糊预测控制仿真研究

为了进一步提高核动力装置的动态控制性能,本文在核动力装置汽轮机和直流蒸汽发生器数学模型的基础上,将基于模糊模型的多变量非线性广义预测控制算法应用于核动力装置主要参数的控制中,包括控制结构和控制器设计。仿真结果显示,当核动力装置负荷的工况变化时,多变量模糊预测控制律下汽轮机相对转速和蒸汽发生器出口压力变化响应时间较经典PID控制律下的快,而PID控制律下的相对转速较多变量模糊预测控制律下的多出3%～5%的超调。由此表明,所采用的多变量模糊预测控制算法能较好地控制核动力装置主要参数的输出,可获得较好的控制效果。     

基于变论域模糊PID的液态熔盐堆堆芯功率控制

液态熔盐堆堆芯系统具有非线性、时变性等特点，模糊比例积分微分（PID）控制技术因初始论域不能跟随误差变化而伸缩，使得系统的控制精度降低，故设计了一种基于变论域模糊PID控制器的堆芯功率控制策略。以熔盐增殖堆MSBR堆芯为例，在堆芯入口温度扰动或堆芯反应性扰动下，使用Matlab/Simulink对PID控制、模糊PID控制与变论域模糊PID控制下的效果进行仿真对比。结果表明，基于变论域模糊PID控制器建立的堆芯功率控制系统响应速度更快，超调量更小，控制效果更佳。      

基于NSGA-Ⅱ算法的核反应堆功率LQG控制器设计

反应堆功率控制系统的设计与核电厂的安全性和经济性息息相关。为提高其功率控制性能,本研究以某压水堆核电厂为研究对象,建立了其非线性动态数学模型,推导了其状态空间模型;采用线性二次型高斯（LQG）最优控制方法,设计了堆芯功率控制器;进一步基于遗传算法NSGA-Ⅱ对LQR权重系数进行了多目标优化;将本文所设计的控制器与传统PID控制器进行了典型工况的仿真对比。结果表明,与传统PID控制器相比,基于NSGA-Ⅱ方法优化的LQG控制器不但响应快速、控制精度高、稳定性好,而且具有良好的鲁棒性,能获得更优越的堆芯功率控制效果。     

核动力装置蒸汽轮机的广义预测自校正控制仿真研究

为了进一步提高核动力装置蒸汽轮机的动态控制性能,在阐述了核动力装置蒸汽轮机的数学模型的基础上.提出将广义预测自校正控制算法应用于蒸汽轮机的转速控制中,包括控制结构和控制器设计.仿真结果显示当蒸汽轮机经历较大的工况变化过程时,广义预测自校正控制律比经典PID控制律下的蒸汽轮机相对转速变化响应要快10 s左右,而经典PID控制律下的相对转速值要比广义预测自校正控制律多出1%～2%的超调.表明所采用的广义预测自校正控制算法能够较好的控制核动力蒸汽轮机转速的输出,可以获得较好的控制效果.     

核反应堆模糊PID控制的实验模拟系统

在核反应堆实验模拟系统上进行了核反应堆模糊ＰＩＤ控制的研究,研究结果表明：采用模糊ＰＩＤ控制器控制核反应堆系统,在负载改变时能较快抑制冷却剂温度变化,稳态精度高,可以达到很好的控制效果。     

Sugeno型二维模糊控制器设计及其优化研究

基于MATLAB/Simulink平台设计了某研究堆功率调节系统各环节模型,并设计了应用于该研究堆功率调节系统中的Sugeno型二维模糊控制器。仿真分析结果表明,Sugeno型二维模糊控制器可应用于该研究堆功率调节系统,且在超调量、调节时间等方面的性能优于经典PID控制器。本文提出了一种优化方法,优化后的模糊控制器性能得到改善,且性能（超调量、调节时间、振荡性能等方面）优于经典PID控制器。该优化方法是一种有效的模糊控制器优化方法。     

核反应堆神经元PID控制的计算机模拟系统

设计了核反应堆神经元比例积分微分（PID）控制器,对控制过程进行了计算机模型,模拟结果表明,神经元PID控制器能自动调整自身参数到理想状态,并在核反应堆的控制过程中达到好的控制结果。     

T-S型模糊切换控制器在堆芯功率控制中的应用

采用传统比例-积分-微分（PID）控制器开展堆芯功率控制，控制过程中存在超调量大、调节时间长的问题。为解决这一问题，基于堆芯传递函数模型，采用T-S型模糊规则对比例-微分（PD）控制器、PID控制器、模糊控制器进行加权及切换，设计T-S型模糊切换控制器。以铅冷快堆堆芯功率控制为例，建立堆芯功率T-S型模糊切换控制系统，开展堆芯相对功率设定值阶跃、堆芯冷却剂进口温度扰动仿真。结果表明，基于堆芯传递函数模型设计的T-S型模糊切换控制器可以实现对堆芯功率的良好控制。