二氧化铀芯块成型电液复合控制系统的研究

摘要

核电是我国能源战略的重要发展方向之一。作为核电燃料的二氧化铀芯块的制备成型是核电技术的关键一环。若压制得到的二氧化铀芯块的密度波动大,将使制成的核燃料芯块质量不稳定,烧结时容易产生裂纹,甚至出现“脱盖”现象。因此,研究具有高性能的电液伺服二氧化铀芯块成型系统具有重大意义。
　　二氧化铀芯块的质量主要取决于其密度的一致性和均匀性,即取决于压制过程以及成型压力的一致性和均匀性。论文根据二氧化铀芯块成型的工艺特性,分析了影响二氧化铀芯块成型的关键技术因素。设计了电液伺服控制二氧化铀芯块成型系统,在此基础上对系统的关键元件进行了设计和选型。
　　论文针对二氧化铀芯块成型系统进行了动力学分析,建立了基于阀控非对称缸动力机构的控制系统数学模型,即建立了非对称液压缸伸出和内缩时的位置传递函数和压力传递函数。
　　论文针对二氧化铀芯块成型系统进行了分析与综合。研究了控制系统的稳定性,提出了并联位置压力复合控制策略,实现了控制系统位置与压力两种控制模式的平滑转换。
　　论文针对二氧化铀芯块成型系统进行了仿真研究。仿真结果表明,设计的二氧化铀芯块成型系统既能满足二氧化铀芯块成型的工艺要求,即能实现位置压力两种控制模式的平滑转换,又能满足二氧化铀芯块的成型质量要求,即能保证芯块密度的一致性和均匀性。

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1 绪论

1.1 课题的来源目的和意义

1.2 国内外研究概况

1.3 本文主要研究内容

2 二氧化铀粉末成型工艺分析

2.1 二氧化铀粉末压制成型过程

2.2 二氧化铀粉末压制成型特性

2.3 二氧化铀粉末压制过程力特性分析

2.4 本章小结

3 二氧化铀芯块成型系统分析与设计研究

3.1 系统功能与要求

3.2 系统技术要求

3.3 系统控制方案的拟定

3.4 系统原理与方案

3.5 系统元件设计及选型

3.6 本章小结

4 二氧化铀芯块成型系统数学模型的建立

4.1 系统动力机构的数学模型

4.2 伺服阀的传递函数

4.3 伺服放大器系数

4.4 传感器系数

4.5 本章小结

5 二氧化铀芯块成型系统控制性能的仿真分析

5.1 位置控制模式下的系统分析

5.2 压力控制模式下的系统分析

5.3 系统复合控制策略设计及仿真分析

5.4 本章小结

6 总结与展望

6.1 本文总结

6.2 研究展望

致谢

参考文献

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