蒸汽發(fā)生器水位模型預(yù)測(cè)控制方法研究.pdf

1、壓水堆中,蒸汽發(fā)生器是一回路與二回路的連接設(shè)備,不僅起到能量傳輸和轉(zhuǎn)換的作用,還是隔離一回路放射性物質(zhì)的關(guān)鍵設(shè)備。它的正常工作直接關(guān)系著整個(gè)核電廠的安全運(yùn)行,因此,蒸汽發(fā)生器的水位是重要的監(jiān)測(cè)和控制參數(shù),是衡量蒸汽發(fā)生器是否正常運(yùn)行的指標(biāo)。為了保證壓水堆的安全運(yùn)行,將蒸汽發(fā)生器的水位控制在合理的范圍內(nèi)是非常必要的。
　　由于蒸汽發(fā)生器水位系統(tǒng)是一個(gè)強(qiáng)干擾、強(qiáng)非線性以及非最小相位的復(fù)雜動(dòng)態(tài)過(guò)程。本文利用線性參數(shù)變化(Linear P

2、arameter Varying,LPV)理論,將Irving提出的蒸汽發(fā)生器水位簡(jiǎn)化模型離散化,在此基礎(chǔ)上建立了時(shí)變且參數(shù)依賴的多胞LPV模型以描述水位系統(tǒng)的不確定性和非線性。在蒸汽發(fā)生器多胞LPV模型的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了單PID控制系統(tǒng)和串級(jí)PID控制系統(tǒng)并仿真比較二者之間的優(yōu)劣性。仿真結(jié)果表明串級(jí)PID控制系統(tǒng)具有更好的控制性能。
　　針對(duì)蒸汽發(fā)生器水位的多胞LPV模型,結(jié)合模型預(yù)測(cè)控制理論,將優(yōu)化問(wèn)題轉(zhuǎn)化為線性矩陣不等式(Lin

3、ear Matrix Inequality,LMI)的凸優(yōu)化問(wèn)題,分別設(shè)計(jì)了最小最大和H2/H多目標(biāo)模型預(yù)測(cè)控制器。仿真驗(yàn)證閉環(huán)系統(tǒng)的可行性。在此基礎(chǔ)上分別增加一個(gè)PID控制器構(gòu)成雙控制器系統(tǒng),通過(guò)仿真驗(yàn)證了這兩種雙控制器系統(tǒng)的可行性。
　　通過(guò)求解系統(tǒng)水位的MSE(Mean Square Error)值,研究基于蒸汽發(fā)生器水位的多胞LPV模型的單PID、串級(jí)PID控制系統(tǒng)以及最小最大、H2/H多目標(biāo)模型預(yù)測(cè)控制與PID控制器雙控