隨著世界人口的持續(xù)增長以及人們對生活水平要求的逐步提高，世界對能源的需求正在不斷的劇增。然而長期以來，化石燃料的過度消耗給世界帶來了嚴重的環(huán)境污染問題。核能作為一種新型的綠色能源，不會像燃燒煤炭那樣向環(huán)境直接排放污染物。目前，絕大多數(shù)國家都在積極地發(fā)展和利用核能，可以預見的是隨著時間的推移，核能的生命力只會加強不會減弱。 壓水堆核電站主要是由一回路系統(tǒng)和二回路系統(tǒng)構成，一回路主系統(tǒng)由反應堆、主泵、穩(wěn)壓器、蒸汽發(fā)生器和相應管道組成。穩(wěn)壓器是壓水堆核電站動力裝置中的一個重要設備，穩(wěn)壓器系統(tǒng)的作用是維持穩(wěn)壓器的水位和壓力保持在設定值附近，即在核反應堆工作時維持其內(nèi)部水和蒸汽在飽和狀態(tài)下平衡。穩(wěn)壓器的水位不能太高或太低，穩(wěn)壓器的水位過高有可能使壓力調(diào)節(jié)失效，水位過過低會使電加熱器裸露在蒸汽空間而燒毀。穩(wěn)壓器的壓力也要維持在一定范圍內(nèi)，當系統(tǒng)壓力過高時，系統(tǒng)壓力邊界可能會被破壞，當系統(tǒng)壓力過低時堆芯會發(fā)生DNB（偏離泡核沸騰）。 核反應堆穩(wěn)壓器是一個大慣性、復雜、多干擾的控制對象，其控制問題一直是人們關注的焦點。目前對穩(wěn)壓器的壓力和水位系統(tǒng)的控制大多采用常規(guī)的PID控制，在獲取被控對象數(shù)學模型的...

【文章頁數(shù)】：95 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 選題的背景和意義
        1.1.1 選題的背景
        1.1.2 選題的意義
    1.2 穩(wěn)壓器控制系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀
    1.3 本文研究的主要內(nèi)容
第二章 壓水堆核電站穩(wěn)壓器控制系統(tǒng)
    2.1 壓水堆核電站系統(tǒng)的工作原理及組成
        2.1.1 壓水堆核電站工作原理
        2.1.2 壓水堆核電站的組成
    2.2 穩(wěn)壓器
        2.2.1 概述
        2.2.2 穩(wěn)壓器結構
    2.3 穩(wěn)壓器控制系統(tǒng)
        2.3.1 穩(wěn)壓器壓力控制系統(tǒng)
        2.3.2 穩(wěn)壓器水位控制系統(tǒng)
    2.4 本章小結
第三章 穩(wěn)壓器控制系統(tǒng)的動態(tài)特性測試及數(shù)學模型的建立
    3.1 實驗室核電站仿真平臺介紹
        3.1.1 核電站仿真平臺的硬件
        3.1.2 核電站仿真平臺的軟件
    3.2 穩(wěn)壓器控制系統(tǒng)的動態(tài)特性測試
        3.2.1 穩(wěn)壓器壓力控制系統(tǒng)動態(tài)特性測試
        3.2.2 穩(wěn)壓器水位控制系統(tǒng)動態(tài)特性測試
    3.3 穩(wěn)壓器壓力、水位控制系統(tǒng)傳遞函數(shù)的擬合
        3.3.1 擬合穩(wěn)壓器壓力控制系統(tǒng)傳遞函數(shù)
        3.3.2 擬合穩(wěn)壓器水位控制系統(tǒng)傳遞函數(shù)
    3.4 穩(wěn)壓器壓力、水位控制系統(tǒng)解耦
        3.4.1 概述
        3.4.2 基于前饋補償控制實現(xiàn)系統(tǒng)解耦合
        3.4.3 穩(wěn)壓器壓力、水位系統(tǒng)的完全解耦 MATLAB 仿真
    3.5 本章小結
第四章 智能控制算法的理論基礎
    4.1 概述
    4.2 PID 控制的理論基礎
    4.3 模糊控制的理論基礎
        4.3.1 概述
        4.3.2 模糊控制的基本結構
    4.4 神經(jīng)網(wǎng)絡 PID 控制的理論基礎
        4.4.1 單神經(jīng)元自適應 PID 控制
        4.4.2 BP 神經(jīng)網(wǎng)絡 PID 控制
    4.5 本章小結
第五章 穩(wěn)壓器控制系統(tǒng)控制器的設計及 MATLAB 仿真
    5.1 穩(wěn)壓器壓力、水位控制系統(tǒng)的 PID 控制
        5.1.1 PID 控制器的設計
        5.1.2 仿真結果分析
    5.2 穩(wěn)壓器壓力、水位控制系統(tǒng)的模糊自適應 PID 控制
        5.2.1 模糊自適應 PID 控制器的設計
        5.2.2 仿真結果分析
    5.3 穩(wěn)壓器控制系統(tǒng)的單神經(jīng)元 PID 控制
        5.3.1 單神經(jīng)元 PID 控制器的設計
        5.3.2 仿真結果分析
    5.4 穩(wěn)壓器控制系統(tǒng)的 BP 神經(jīng)網(wǎng)絡 PID 控制
        5.4.1 BP 神經(jīng)網(wǎng)絡 PID 控制器的設計
        5.4.2 仿真結果分析
    5.5 本章小結
第六章 總結和展望
    6.1 總結
    6.2 展望
參考文獻
附錄
    附錄一：穩(wěn)壓器的壓力擾動對其壓力和水位的影響
    附錄二：穩(wěn)壓器的水位擾動對其水位和壓力的影響
    附錄三：MATLAB 語言編寫的 S 函數(shù)程序
    附錄四：基于 BP 神經(jīng)網(wǎng)絡的穩(wěn)壓器壓力控制系統(tǒng)仿真程序
致謝
攻讀碩士學位期間取得的研究成果



本文編號：3827908