核电蒸汽发生器水位控制系统分析与设计

摘要

安全是核能开发与利用中的核心问题。在压水堆核电站中，蒸汽发生器是一个十分关键的设备，其水位控制的好坏直接影响到电站的安全、稳定运行。
　　本文在对蒸汽发生器动态特性进行深入分析的基础上，系统地研究了其水位控制系统的优化设计问题。在算法设计方面，基于对模型的预处理，利用自抗扰原理，设计了三种不同形式的自抗扰控制器;在结构改进方面，设计了以自抗扰为主控制器，PID为副控制器的串级控制系统，并针对蒸汽扰动对水位影响大的问题，加入了前馈补偿器;针对蒸汽发生器的动态特性随负荷大范围变化的特点，分别设计了基于多模型和增益调度的全局控制器，其中多模型选用模糊隶属度函数作为切换指标，增益调度选择负荷指令作为调度变量。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 选题背景及意义

1．2 研究现状

1．3 研究内容

第2章 蒸汽发生器模型及特点分析

2．1 蒸汽发生器简介

2．2 蒸汽发生器工作流程

2．3 蒸汽发生器数学模型

2．4 蒸汽发生器动态特性

2．4．1 蒸汽流量扰动下的动态特性

2．4．2 给水流量扰动时的动态特性

2．4．3 其它扰动的影响

2．5 本章小结

第3章 蒸汽发生器的自抗扰控制器设计

3．1 基于二阶自抗扰算法的蒸汽发生器水位系统设计

3．1．1 蒸汽发生器模型预处理

3．1．2 蒸汽发生器水位控制系统设计

3．1．3 仿真

3．2 基于一阶自抗扰算法的蒸汽发生器水位系统设计

3．2．1 蒸汽发生器模型预处理

3．2．2 非线性一阶自抗扰控制系统设计

3．2．3 仿真

3．2．4 线性一阶自抗扰控制系统设计

3．2．5 仿真

3．3 仿真对比

3．4 本章小结

第4章 蒸汽发生器串级前馈控制系统

4．1 蒸汽发生器水位系统的前馈控制

4．1．1 蒸汽发生器水位的前馈控制器设计

4．1．2 仿真

4．2 基于自抗扰原理的蒸汽发生器水位串级控制

4．2．1 蒸汽发生器水位串级控制系统设计

4．2．2 仿真

4．3 本章小结

第5章 基于多模型和增益调度的蒸汽发生器水位全局控制器设计

5．1 基于多模型策略的蒸汽发生器水位控制

5．1．1 基于模糊隶属度函数的多模型调度策略

5．1．2 仿真

5．2 基于增益调度策略的蒸汽发生器水位控制

5．2．1 基于负荷指令的增益调度控制系统

5．2．2 仿真

5．3 本章小结

第6章 结论

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果

攻读硕士学位期间参加的科研工作

致谢