船用核動(dòng)力裝置仿真與控制方法研究.pdf

1、船用核動(dòng)力裝置數(shù)學(xué)模型具有非線性和動(dòng)態(tài)不確定性,各主要參數(shù)之間具有較強(qiáng)的耦合性,給控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)帶來了一定的難度。船用核動(dòng)力裝置需根據(jù)實(shí)際需要頻繁的改變工況,這樣對(duì)核動(dòng)力裝置的響應(yīng)時(shí)間以及裝置的安全性提出了更高的要求,尤其在大范圍負(fù)荷變化時(shí),對(duì)核動(dòng)力裝置控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是一個(gè)嚴(yán)峻的考驗(yàn)。本文在所建立的核動(dòng)力裝置數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)上,建立了MRX船用核動(dòng)力裝置仿真系統(tǒng),并對(duì)其進(jìn)行了控制方法的研究。
　　 本文在所建立的一體化反應(yīng)堆、直流

2、蒸汽發(fā)生器、汽輪機(jī)和冷凝器數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)上,針對(duì)船用核動(dòng)力裝置的結(jié)構(gòu)和特點(diǎn),將上述四個(gè)設(shè)備聯(lián)立起來,組成了一個(gè)MRX船用核動(dòng)力裝置仿真系統(tǒng),并對(duì)其進(jìn)行了開環(huán)仿真驗(yàn)證,揭示了船用核動(dòng)力裝置的動(dòng)態(tài)特性,為控制方法、控制策略的研究奠定了基礎(chǔ)。
　　 在上述所建立的MRX船用核動(dòng)力裝置仿真系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,針對(duì)各個(gè)設(shè)備分別設(shè)計(jì)了堆芯平均溫度、直流蒸汽發(fā)生器出口蒸汽壓力、汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速、冷凝器壓力和水位PID控制器,并對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行了升降負(fù)荷的仿真

3、研究。
　　 針對(duì)MRX船用核動(dòng)力裝置仿真系統(tǒng),在研究分析了開環(huán)仿真結(jié)果與PID控制效果之后,通過參考相關(guān)文獻(xiàn),針對(duì)MRX船用核動(dòng)力裝置的特點(diǎn),分別設(shè)計(jì)了模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)直流蒸汽發(fā)生器給水控制器和混合型模糊PID汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速控制器,并分別進(jìn)行了仿真驗(yàn)證,之后引入了解決大系統(tǒng)控制問題的協(xié)調(diào)控制思想,并將上述所設(shè)計(jì)的兩個(gè)智能控制器用于局部控制級(jí),設(shè)計(jì)了MRX船用核動(dòng)力裝置二階協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)。分別進(jìn)行了降負(fù)荷和升負(fù)荷的仿真研究,仿真結(jié)果顯示,