船用蒸汽发生器给水控制系统半物理仿真技术研究

针对船用蒸汽发生器给水控制系统,研发了一套半物理仿真试验平台.该平台包括HRT-1000型半物理仿真计算机、仿真管理计算机、模型计算机、PLC冗余控制器以及外围电路等.建立了船用蒸汽发生器给水控制系统的数学模型.半物理仿真计算机、仿真管理计算机以及模型计算机通过以太网互联,通过网络通讯进行数据交互.采用VC++6.0编制了仿真管理计算机软件与模型计算机软件,采用Tornado2.0与Control Builder M编制了半物理仿真机软件与控制软件.通过与航行试验数据比较,验证了半物理仿真平台的准确性.     

船用堆蒸汽发生器给水减少事件运行安全分析

结合事件树分析和确定论方法对船用堆蒸汽发生器给水减少事件进行了研究,获得了事件的演变过程和处置方案.采用工程评估法确定了初始事件,考虑相关失效和人工干预的影响,综合分析系统和设备的响应得到各后续事件,建立了给水减少的事件树.通过事件序列分析筛选出典型的重要事件序列,利用RELAP5/MOD3程序对其进行了模拟计算与分析.结果表明,反应堆功率、给水减少量和人工干预对给水减少事件的演变过程和结果影响较大,事件处置过程对运行人员要求较高,运行人员干预及时能尽量保证船舶的机动性.     

船用蒸汽发生器水位的模糊自适应PID控制

为了改善蒸汽发生器水位控制的控制效果,根据模糊控制的基本原理,设计了蒸汽发生器的模糊自适应PID水位控制器,该控制器的模糊推理系统能够根据水位误差与误差变化率对PID参数进行在线整定。借助Matlab/Simulink仿真平台,建立蒸汽发生器的仿真模型,对模糊自适应PID水位控制进行试验验证,计算工况为蒸汽负荷阶跃下降30%。结果表明,与常规PID控制相比,模糊自适应PID控制的超调量减小了约35%,调节时间缩短了约50%,提高了水位控制系统的控制品质。

     

船用蒸汽发生器给水控制系统仿真试验平台的设计与实现

针对船用汽轮给水泵转速控制系统中自能源进汽调节阀改为电动进汽调节阀的改进方案,设计并实现了一种船用蒸汽发生器给水控制系统仿真试验平台,建立了船用蒸汽发生器给水控制系统数学模型,包括蒸汽发生器数学模型、汽轮给水泵数学模型、给水管道及给水调节阀数学模型,设计了蒸汽发生器水位控制器以及汽轮给水泵转速控制器,通过与模拟机仿真结果比较验证了仿真试验平台的有效性.     

蒸汽发生器给水瞬变事故的研究

通过对蒸汽发生器流量、水位以及一回路相应温度、功率等参数的计算,模拟蒸汽发生器给水流量发生瞬变时的动态过程。建立准确的数学物理模型,该模型可以与其它船用模型结合以进行安全分析研究或为运行操纵人员提供可靠的分析依据以及相应的问题解决方案。     

考虑PLC技术的船用蒸汽发生器给水水位监控方法

船用蒸汽发生器给水水位受外部环境、室内压差以及水流动态变化等多种因素影响,导致监控难度较大,为此提出一种考虑PLC技术的给水水位监控方法。根据给水的线性和能量守恒变化规则,计算给水、压力差变化前后水体流入和流出的瞬态变化参数,通过参照变量约束监控精准度。利用PLC技术的数据时序表达能力,采集蒸汽发生器现场数据并结合环境情况,将水位的监控问题看作是给水箱内外压差变化计算问题,求解内外压变化对给水位变动的影响,得到最终判定数值,完成有效监控。实验数据表明,本文方法监控精准度较高,在不同的给水情况下能完成有效监控,与实际情况表达一致,算法鲁棒性和实用价值较高。     

船用蒸汽发生器水位模糊控制器研究

本文在分析用蒸汽发生器运行机理的基础上，根据现场人工操作经验及领域专家知识，利用模糊控制论方法，设计了蒸汽发生在水位参数自２Ｆｕｚｚｙ－ＰＩ控制器，在船用核动力装置训练模拟器上的仿真运行结果表明，该控制器的各项性能指标均满足系统设计要求。     

基于大-小给水调节阀切换的直流蒸汽发生器过热度控制

为了满足舰船机动性和直流蒸汽发生器结构特点对给水调节精度的高要求,船用动力装置采用了大-小给水调节阀并联配置的方式。基于大-小给水调节阀的配置和蒸汽过热度模型,本文给出蒸汽过热度的控制系统架构,提出了分程切换控制、开度分解切换控制2种策略。最后采用工程算例对本文提出的控制方法进行了有效性验证,仿真结果表明分程控制方法满足船用动力装置要求。     

蒸汽发生器水位神经自校正控制研究

针对传统的核动力蒸汽发生器水位PID控制方法存在的缺点,将神经网络方法与PID控制的结构结合起来,提出核动力蒸汽发生器水位单神经元自校正PID控制方法,在线调整控制器参数。仿真研究表明,该方法可以提高系统的控制品质。     

小型自然循环蒸汽发生器水位控制特性分析

针对小型立式自然循环U形管蒸汽发生器,提出基于经典PID控制理论模型的二回路侧水位控制方块图和数学模型,并采用RELAP5程序建立含水位控制的蒸汽发生器热工水力瞬态分析模型,研究了10%FP阶跃降升负荷、大幅度阶跃降升负荷2种情况下蒸汽发生器的热工水力动态特性,分析了水位控制方案的可行性。结果表明,所设计的水位控制系统以及PID整定参数取值基本满足功率运行控制需求,但由于影响两相流水位因素的多参数复杂性,使得某些负荷下水位控制系统带有一定的非线性特征,在工程上标定水位和给水流量时需要重点关注。     

基于遗传算法的核动力舰船蒸汽发生器水位PID控制研究

采用遗传算法对PID参数进行寻优,在搜索空间内获得全局最优点,将遗传算法和Z-N整定的结果作了比较,仿真结果表明,采用遗传算法能获得较好的控制效果,在蒸汽发生器水位控制过程中,可以采用遗传算法来优化PID控制器参数。     

基于PLC的蒸汽发生器给水水位控制系统

介绍了一种基于PLC控制的新型蒸汽发生器水位控制系统。该系统采用电动给水泵变速调节和调节阀共同完成水位控制。电动给水泵电机采用变频器实现变速，调节阀采用新型的节流管式智能调节阀，通过PLC的各个模块控制给水泵电机转速和调节阀开度调节水位。     

蒸汽发生器水位的模糊自适应PID控制

介绍Fuzzy在线自校正PID参数控制器原理和该控制器在蒸发器汽水位控制系统中的应用,结果表明该控制方式取得了更优良的控制效果。     

基于改进粒子群算法的蒸汽发生器水位控制优化

核动力装置蒸汽发生器的水位控制系统,多采用串级三冲量PID控制方案.为了克服传统的控制器参数整定方法的局限性,应用粒子群优化算法对主调节器进行参数整定,获得了相对最优参数.仿真结果表明,与传统整定方法相比,这种参数整定方案得到的控制参数能使水位控制系统具有更好的控制品质.     

蒸汽发生器水位的模糊-PID复合控制

为了提高蒸汽发生器的模糊水位控制器的稳态性能,结合常规PID控制的优点,设计蒸汽发生器水位的模糊-PID复合控制器。运用Matlab模糊逻辑工具箱与Simulink模块,实现蒸汽发生器的水位控制仿真,对蒸汽发生器大幅度降负荷工况进行仿真计算。结果表明,模糊-PID复合控制既具有模糊控制的良好动态性能,又具有线性控制的良好稳态性能。模糊-PID复合控制特别适用于具有大滞后、多变量、强耦合的非线性系统,是一种比较有发展前景的控制方法。     

船用U形管蒸汽发生器模型及其动态仿真应用

针对船用立式U形管自然循环蒸汽发生器,建立了能够描述其稳态及瞬态热工水力特性的数学物理模型,并编制了计算程序。计算和验证结果表明,该数学物理模型准确,可以与其他船用模型一起构建船用系统模型以进行安全分析研究或开发船用核动力仿真机。     

神经网络-PID在船舶核动力装置蒸汽发生器水位控制中的应用

利用BP神经网络的学习功能来调整蒸汽发生器水位控制器PID的参数,使其跟随功率的变化,从而跟踪模型的变化.以典型的五种工况下的蒸汽发生器模型为基础,按照给定的要求,分别设计得到相应的PID水位控制器.以功率和相应的PID控制器增益作为神经网络的输入、输出变量来设计和训练BP神经网络,并以训练好的神经网络和PID控制器组成神经网络-PID控制器应用到蒸汽发生器水位控制系统中,并利用MATLAB进行仿真.仿真结果表面神经网络-PID具有非常好的适应性.     

蒸汽发生器水位模糊控制半实物仿真试验系统

介绍了蒸汽发生器水位模糊控制原理，着晕讨论了汽发生器水位FUZZY-I控制半实物仿真试验系统的硬件设计和软件设计。该仿真试验系统以基于DSP的模糊控制器为核心，控制程序采用C语言、汇编语言和FuzzyTech开发软件进行编制，通过DSP仿真平台，实现在线仿真和调试。     

船用五相无刷直流电机的容错控制方法

本文设计了一台具有较低转矩脉动的五相无刷直流电机,对电机在运行过程中发生故障时的性能做了分析,提出了一种基于空间矢量法的转矩脉动容错控制方法,使其在发生故障时也可以平稳运行。通过对电枢绕组合成的空间磁动势和故障时电机的输出电磁转矩进行分析计算,采用改变非故障相开关管的触发角和导通角、增大励磁电压的方法减小电机的转矩脉动。通过仿真验证了该方法的有效性。