基于局域网压水堆功率控制教学系统仿真平台研制

摘要

随着我国核电事业的快速发展，对核电所需专门人才数量及质量提出了更高的要求。目前，我国普通高校对反应堆人才培养普遍存在着教学设施不完备、实践教学环节薄弱的缺陷，因此，开发一套用于反应堆工程专业本科在校生的压水堆核电站半实物仿真平台具有积极的意义。
　　本论文在已有的压水堆堆芯物理仿真软件的基础上，运用MATLAB和VC++软件，对压水堆核电站的功率控制系统进行半实物仿真，建立了一个基于局域网压水堆功率控制系统仿真平台。该仿真平台由服务器端控制界面和工程控制端响应界面，以及基于局域网远程控制的通信模块所组成。该平台的服务器端控制界面使用MATLAB软件编写，工控端响应界面使用VC++软件编写，使得该仿真平台有较为友好的可操作性和良好的可视界面。该平台的通信模块利用SOCKET通信原理来实现仿真主机与工控端之间的参数传递及信息反馈，注重了对MATLAB与其他高级语言程序之间的接口问题的研究，通过调用DLL格式的MEX文件， MATLAB可以任意调用C或FORTRAN语言编写的子程序，大大提高程序运行效率。
　　经过调试与改进，成功地完成了基于局域网的由控制反馈和现场响应两部分所组成的控制仿真程序，实现了反应堆功率、反应性变化和堆芯控制棒驱动的在线模拟，并且实现了基于局域网的微机/工控机控制信号的传输。能够为核工程与核技术专业及反应堆工程专业的学生提供较为形象的教学系统。

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第一章 绪 论

1.1引言

1.2 核电仿真的基本原理及意义

1.3 国内外研究概况

1.4 论课题主要研究内容

第二章 基于局域网压水堆功率控制系统仿真的理论基础

2.1 压水堆核电站仿真及控制的基本原理

2.2 基于MATLAB仿真的基本原理

2.3 基于局域网通信程序的开发基础

2.4 基于MATLAB仿真平台的C语言程序开发基础

第三章 核电仿真界面的设计原则及设计过程

3.1 MATLAB中的图形界面设计思想

3.2 图形界面设计过程

3.3数学模型的调用

3.4 图形界面的实现

第四章 堆芯物理模型的建立及其仿真的实现

4.1 堆芯物理数学模型的建立[9]

4.2 Simlink堆芯仿真模型的建立[18]

4.3 工程控制端应用程序的面向对象的分析与设计

4.4 工控端控制反馈结果

第五章 基于局域网远程控制的通信功能的设计与实现

5.1 MEX远程控制Socket通信程序设计

5.2 Windows Sockets通信程序的开发

5.3 MEX通信程序设计

5.4 参数及信息格式

5.5 局域网远程控制的通信功能

第六章 结论与不足

6.1结论

6.2 展望

参考文献

致谢

附录 现场响应端VC源程序清单