船用核動力裝置仿真與控制方法研究.pdf

1、船用核動力裝置數(shù)學模型具有非線性和動態(tài)不確定性,各主要參數(shù)之間具有較強的耦合性,給控制系統(tǒng)的設計帶來了一定的難度。船用核動力裝置需根據(jù)實際需要頻繁的改變工況,這樣對核動力裝置的響應時間以及裝置的安全性提出了更高的要求,尤其在大范圍負荷變化時,對核動力裝置控制系統(tǒng)的設計是一個嚴峻的考驗。本文在所建立的核動力裝置數(shù)學模型的基礎上,建立了MRX船用核動力裝置仿真系統(tǒng),并對其進行了控制方法的研究。
　　 本文在所建立的一體化反應堆、直流

2、蒸汽發(fā)生器、汽輪機和冷凝器數(shù)學模型的基礎上,針對船用核動力裝置的結構和特點,將上述四個設備聯(lián)立起來,組成了一個MRX船用核動力裝置仿真系統(tǒng),并對其進行了開環(huán)仿真驗證,揭示了船用核動力裝置的動態(tài)特性,為控制方法、控制策略的研究奠定了基礎。
　　 在上述所建立的MRX船用核動力裝置仿真系統(tǒng)的基礎上,針對各個設備分別設計了堆芯平均溫度、直流蒸汽發(fā)生器出口蒸汽壓力、汽輪機轉速、冷凝器壓力和水位PID控制器,并對該系統(tǒng)進行了升降負荷的仿真

3、研究。
　　 針對MRX船用核動力裝置仿真系統(tǒng),在研究分析了開環(huán)仿真結果與PID控制效果之后,通過參考相關文獻,針對MRX船用核動力裝置的特點,分別設計了模糊神經(jīng)網(wǎng)絡直流蒸汽發(fā)生器給水控制器和混合型模糊PID汽輪機轉速控制器,并分別進行了仿真驗證,之后引入了解決大系統(tǒng)控制問題的協(xié)調控制思想,并將上述所設計的兩個智能控制器用于局部控制級,設計了MRX船用核動力裝置二階協(xié)調控制系統(tǒng)。分別進行了降負荷和升負荷的仿真研究,仿真結果顯示,