核動(dòng)力裝置一回路聯(lián)合仿真系統(tǒng)設(shè)計(jì)
發(fā)布時(shí)間:2021-06-29 00:09
利用計(jì)算機(jī)程序精確地仿真和模擬核動(dòng)力裝置的運(yùn)行狀態(tài),不但可以及時(shí)有效地規(guī)避運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn),保證系統(tǒng)的安全,也為先進(jìn)控制策略的實(shí)施提供了測(cè)試平臺(tái)。RELAP5作為專(zhuān)用的核動(dòng)力裝置仿真軟件,可針對(duì)核動(dòng)力裝置運(yùn)行的各種典型狀態(tài)進(jìn)行高精度的仿真模擬,因而在核動(dòng)力工程設(shè)計(jì)中得到廣泛應(yīng)用。由于該軟件的設(shè)計(jì)成型于上世紀(jì)八十年代,并主要針對(duì)核動(dòng)力裝置中熱工水力的研究,對(duì)于控制器的設(shè)計(jì)和調(diào)試的支持較弱,無(wú)法滿(mǎn)足較為復(fù)雜的先進(jìn)控制系統(tǒng)的仿真和測(cè)試需要。針對(duì)這個(gè)問(wèn)題,本文利用標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)接口技術(shù),通過(guò)擴(kuò)展RELAP5的輸入輸出功能,構(gòu)建了基于RELAP5和MATLAB平臺(tái)的核動(dòng)力裝置聯(lián)合仿真系統(tǒng)。該系統(tǒng)在前端通過(guò)MATLAB構(gòu)建的圖形化界面支持復(fù)雜控制系統(tǒng)的構(gòu)建,在后端利用RELAP5模擬被控過(guò)程。通過(guò)結(jié)合兩個(gè)軟件的優(yōu)點(diǎn)較好地滿(mǎn)足了針對(duì)核動(dòng)力裝置的先進(jìn)控制器的仿真、測(cè)試需要。本文首先研究了核動(dòng)力反應(yīng)堆、自然循環(huán)式蒸汽發(fā)生器及穩(wěn)壓器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)并建立對(duì)應(yīng)的數(shù)學(xué)模型,參考秦山一期工程的模型參數(shù),在RELAP5仿真軟件中分別搭建了反應(yīng)堆堆芯、蒸汽發(fā)生器、穩(wěn)壓器等模型后,將其聯(lián)立構(gòu)成一回路仿真系統(tǒng),并對(duì)該仿真系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)試,驗(yàn)證...
【文章來(lái)源】:大連理工大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:75 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 研究背景及目的
1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 核動(dòng)力裝置熱工水力分析軟件及仿真模型
1.2.2 基于RELAP5的二次開(kāi)發(fā)
1.2.3 聯(lián)合仿真方法研究
1.3 本文主要工作
2 核動(dòng)力裝置一回路系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型
2.1 反應(yīng)堆仿真數(shù)學(xué)模型
2.1.1 反應(yīng)堆主要特點(diǎn)
2.1.2 反應(yīng)堆動(dòng)態(tài)方程
2.2 蒸汽發(fā)生器仿真數(shù)學(xué)模型
2.2.1 蒸汽發(fā)生器的基本原理
2.2.2 自然循環(huán)蒸汽發(fā)生器數(shù)學(xué)模型
2.3 穩(wěn)壓器仿真數(shù)學(xué)模型
2.4 本章小結(jié)
3 基于RELAP5的一回路仿真模型
3.1 一回路系統(tǒng)仿真建模
3.2 反應(yīng)堆堆芯模型搭建
3.3 蒸汽發(fā)生器模型搭建
3.4 穩(wěn)壓器模型搭建
3.5 模型驗(yàn)證
3.6 本章小結(jié)
4 RELAP5與MATLAB的聯(lián)合仿真系統(tǒng)設(shè)計(jì)
4.1 聯(lián)合仿真系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
4.2 RELAP5程序擴(kuò)展
4.3 Intel Visual Fortran調(diào)用MySQL數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)現(xiàn)
4.3.1 Intel Visual Fortran的優(yōu)勢(shì)
4.3.2 MySQL的優(yōu)勢(shì)
4.3.3 Intel Visual Fortran調(diào)用MySQL
4.4 MATLAB端功能實(shí)現(xiàn)
4.5 前端頁(yè)面的功能實(shí)現(xiàn)
4.5.1 MATLAB GUI介紹
4.5.2 前端主要功能設(shè)計(jì)
4.6 本章小結(jié)
5 聯(lián)合仿真系統(tǒng)的驗(yàn)證
5.1 典型控制器仿真驗(yàn)證
5.1.1 核電站的典型控制方法
5.1.2 RELAP5典型控制器
5.2 仿真控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)
5.3 控制系統(tǒng)仿真結(jié)果分析
5.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
本文編號(hào):3255310
【文章來(lái)源】:大連理工大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:75 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 研究背景及目的
1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 核動(dòng)力裝置熱工水力分析軟件及仿真模型
1.2.2 基于RELAP5的二次開(kāi)發(fā)
1.2.3 聯(lián)合仿真方法研究
1.3 本文主要工作
2 核動(dòng)力裝置一回路系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型
2.1 反應(yīng)堆仿真數(shù)學(xué)模型
2.1.1 反應(yīng)堆主要特點(diǎn)
2.1.2 反應(yīng)堆動(dòng)態(tài)方程
2.2 蒸汽發(fā)生器仿真數(shù)學(xué)模型
2.2.1 蒸汽發(fā)生器的基本原理
2.2.2 自然循環(huán)蒸汽發(fā)生器數(shù)學(xué)模型
2.3 穩(wěn)壓器仿真數(shù)學(xué)模型
2.4 本章小結(jié)
3 基于RELAP5的一回路仿真模型
3.1 一回路系統(tǒng)仿真建模
3.2 反應(yīng)堆堆芯模型搭建
3.3 蒸汽發(fā)生器模型搭建
3.4 穩(wěn)壓器模型搭建
3.5 模型驗(yàn)證
3.6 本章小結(jié)
4 RELAP5與MATLAB的聯(lián)合仿真系統(tǒng)設(shè)計(jì)
4.1 聯(lián)合仿真系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
4.2 RELAP5程序擴(kuò)展
4.3 Intel Visual Fortran調(diào)用MySQL數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)現(xiàn)
4.3.1 Intel Visual Fortran的優(yōu)勢(shì)
4.3.2 MySQL的優(yōu)勢(shì)
4.3.3 Intel Visual Fortran調(diào)用MySQL
4.4 MATLAB端功能實(shí)現(xiàn)
4.5 前端頁(yè)面的功能實(shí)現(xiàn)
4.5.1 MATLAB GUI介紹
4.5.2 前端主要功能設(shè)計(jì)
4.6 本章小結(jié)
5 聯(lián)合仿真系統(tǒng)的驗(yàn)證
5.1 典型控制器仿真驗(yàn)證
5.1.1 核電站的典型控制方法
5.1.2 RELAP5典型控制器
5.2 仿真控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)
5.3 控制系統(tǒng)仿真結(jié)果分析
5.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
本文編號(hào):3255310
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