蒸汽發(fā)生器為壓水堆核電站中動(dòng)力設(shè)備之一,在運(yùn)行過程中,蒸汽發(fā)生器的水位必須控制在一定范圍內(nèi),過高或過低,都會(huì)影響核電站的正常運(yùn)行。但由于被控對(duì)象存在變工況、參數(shù)不確定性和非線性,如果采用精確的數(shù)學(xué)模型來設(shè)計(jì)控制器,往往難以得到滿意的控制效果,甚至?xí)斐蔁o法控制。因此為了實(shí)現(xiàn)對(duì)蒸汽發(fā)生器水位的控制,本文針對(duì)被控對(duì)象的特點(diǎn),采用多模型內(nèi)�？刂撇呗詫�(duì)其進(jìn)行控制。 因內(nèi)�？刂破鲗�(duì)于大時(shí)滯系統(tǒng)的控制和抗擾性的改善效果顯著,且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易進(jìn)行在線調(diào)整及參數(shù)整定等優(yōu)點(diǎn),首先利用降階后的二階等效模型研究設(shè)計(jì)了各典型工況下蒸汽發(fā)生器水位內(nèi)�？刂破髯鳛樽涌刂破鳌６蟛捎没谛阅苤笜�(biāo)的加權(quán)策略,在線計(jì)算加權(quán)系數(shù),最后由各個(gè)控制器輸出與權(quán)值乘積之和作為實(shí)際的總控制輸出。多模型內(nèi)模控制具有較好的魯棒性,也克服了由于對(duì)象特性變化帶來的輸出擾動(dòng),計(jì)算方便。經(jīng)仿真證明,此類控制器能達(dá)到良好的穩(wěn)定性和跟蹤速度,并能夠有效地克服系統(tǒng)連續(xù)變負(fù)荷對(duì)水位的影響。 同時(shí)針對(duì)如何尋取最優(yōu)加權(quán)系數(shù),本文又提出了利用粒子群算法對(duì)加權(quán)系數(shù)進(jìn)行離線優(yōu)化的方案,來求取各個(gè)工況下的最優(yōu)加權(quán)系數(shù)值。根據(jù)仿真結(jié)果表明,當(dāng)系統(tǒng)穩(wěn)定于某一特定工況下,利用粒子群算法離線優(yōu)化后的加權(quán)系數(shù)相較于在線計(jì)算能得到更好的控制效果。
【學(xué)位單位】：華北電力大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2014
【中圖分類】：TL353.13
【部分圖文】：

并達(dá)到了令人滿意的效果。國內(nèi)相關(guān)文獻(xiàn)中，文獻(xiàn)[12]應(yīng)用了一種模糊控制器的系統(tǒng)化設(shè)計(jì)方法。該方法將控制器逐一分解，設(shè)計(jì)了多個(gè)獨(dú)立子系統(tǒng)的線性最優(yōu)控制器(LQR )，既簡(jiǎn)化了設(shè)計(jì)又保證了系統(tǒng)的漸進(jìn)穩(wěn)定性。仿真實(shí)驗(yàn)顯示該方法控制效果在反應(yīng)速度和超調(diào)等方面優(yōu)于先前的分層模糊自適應(yīng)控制。文獻(xiàn)[13]設(shè)計(jì)的模糊控制器，主要針對(duì)于低功率時(shí)的水位控制，以水位偏差和將核電站測(cè)得變量進(jìn)行綜合計(jì)算后得出的流量偏差為輸入信號(hào)，其隸屈度函數(shù)也分別山水位偏差和流量偏差決定。通過仿真分析，在核電廠低功率運(yùn)行時(shí)該模糊控制器能夠存效的避免蒸汽發(fā)生器水位的大幅度脈動(dòng)并顯著降低緊急停堆的發(fā)生概率，卩彳時(shí)能夠保證給水流量平穩(wěn)調(diào)節(jié)1. 3. 2. 2神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制文獻(xiàn)[14]采用了遞歸神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，首先利用其建造了多步神經(jīng)預(yù)測(cè)器應(yīng)川廠-蒸汽發(fā)生器動(dòng)態(tài)過程建模，采用梯度下降算法和并行學(xué)習(xí)結(jié)構(gòu)，結(jié)合傳統(tǒng)的P1控制器，來算取控制器的增益自適應(yīng)律。并設(shè)11?了 U適應(yīng)PI控制器，利川在線丨'1)5應(yīng)調(diào)節(jié)增益優(yōu)化控制蒸汽發(fā)生器水位。

圖2-2給水流量階躍變化時(shí)水位動(dòng)態(tài)特性當(dāng)給水流量出現(xiàn)正階躍擾動(dòng)變化時(shí)，如上圖所示，水位變化先下降后升高，“虛假水位”現(xiàn)象明顯�！疤摷偎弧奔丛诮o水流量變化初期，蒸汽發(fā)生器水位與給水變化方向相反的現(xiàn)象，這種逆反應(yīng)現(xiàn)象是水位變化的重要特征。此現(xiàn)象的發(fā)z|(，主要是山于增加給水流量時(shí)，給水的溫度要低于蒸汽發(fā)生器堂內(nèi)原懾的飽和汽水混合物，故從屮吸取…部分熱量后使部分液相汽泡瓦解，導(dǎo)致數(shù)量城少，從而引起最初水位的下降。經(jīng)過段時(shí)M的適應(yīng)后，蒸汽流最|」汽泡數(shù)定時(shí)，山于給水流量大于蒸汽流量，蒸汽發(fā)生器水位在一個(gè)較低位置開始緩慢上/1。丨I彳時(shí)，4<同負(fù)荷下各條曲線變化的趨勢(shì)是相同的，擔(dān)其變化幅值和滯丨r7時(shí)叫都不同，W低負(fù)荷下流量相對(duì)較小，且難以保證測(cè)量精度，反饋信?出現(xiàn)延遲現(xiàn)象，故負(fù)荷越低，滯rTT叫越L<:iL變化幅值越大。2.4.2蒸汽流量擾動(dòng)下的水位特性

圖2-3蒸汽流量階躍變化時(shí)水位動(dòng)態(tài)特性同樣，如上圖所示，可發(fā)現(xiàn)當(dāng)蒸汽流量階躍變化時(shí)，水位的變化也會(huì)出現(xiàn)“虛假水位”現(xiàn)象，且與給水流量變化時(shí)的變化趨勢(shì)是相反的。變化初期，水位先呈現(xiàn)短暫丨t升現(xiàn)象，這主要是因?yàn)檎羝髁可髸r(shí)，室內(nèi)汽相應(yīng)力減小，液聞汽泡體積增大，形成水位上升的假象。達(dá)到最高值后，山于蒸汽流量大于給水流量，質(zhì)量平衡原理導(dǎo)致水位^u始出現(xiàn)F降趨勢(shì)，且隨著負(fù)荷增加，水位降低越快，即滯后時(shí)叫短，變化幅值也越小，這也是高負(fù)荷比低負(fù)荷水位更易控制的原W。W負(fù)荷變化T，蒸汽流量變化Ijjjiii，蒸汽壓；力響應(yīng)I1IUA變動(dòng)，故“虛假水位”現(xiàn)象較給水流S變化時(shí)更為顯2.5本章小結(jié)本章t要介紹了現(xiàn)運(yùn)行核屯站蒸汽發(fā)生器的幾種主要分類及U形管纟1然循環(huán)蒸汽發(fā)器的結(jié)構(gòu)，并報(bào)掘其結(jié)構(gòu)分析了蒸汽發(fā)生器的工作原理。簡(jiǎn)單了解

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2828710