能源是社會和經(jīng)濟發(fā)展的基礎(chǔ),是人類生活和生產(chǎn)的要素。核能在人類生產(chǎn)和生活中的應(yīng)用的主要形式是核電。由于核燃料資源豐富,運輸和貯存方便,核電廠具有污染小、發(fā)電成本低等優(yōu)點。壓水堆核電廠系統(tǒng)中蒸汽發(fā)生器是連接一、二回路的樞紐。蒸汽發(fā)生器的水位控制在核電站運行中占有重要的地位,它直接關(guān)系到核電站的安全、可靠和穩(wěn)定運行。本文從工程實踐的角度出發(fā),針對蒸汽發(fā)生器模型的參數(shù)時變的特性,設(shè)計了自適應(yīng)廣義預(yù)測控制器,實時地更新控制率的參數(shù),并實現(xiàn)了參數(shù)的在線辨識。另外對于常規(guī)的控制算法只能在特定工況點設(shè)計控制器的局限性,本文又進一步建立了蒸汽發(fā)生器的模糊T-S模型,實現(xiàn)變工況下水位的控制。而且根據(jù)實際工業(yè)過程中蒸汽發(fā)生器存在的變量及執(zhí)行機構(gòu)的約束問題,將約束分別當(dāng)成硬約束和軟約束來區(qū)別處理,可以在保證安全性的前提下,提高控制性能。目前大多數(shù)實際的控制過程多采用PID控制,而常規(guī)PID控制器的參數(shù)難以實現(xiàn)在線整定,很難滿足核動力裝置瞬態(tài)情況下的自動控制要求,針對這一情況本文設(shè)計了基于廣義預(yù)測控制（GPC）的自整定PID控制器,通過廣義預(yù)測控制滾動優(yōu)化與實時更新的特點,實現(xiàn)增益型PID控制器參數(shù)的在線整定... 

【文章來源】：華北電力大學(xué)河北省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：61 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
目錄
第1章 緒論
    1.1 課題背景及研究的目的和意義
    1.2 核電站蒸汽發(fā)生器水位控制系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀
        1.2.1 模糊控制算法
        1.2.2 模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法
        1.2.3 H∞等非線性控制
        1.2.4 控制結(jié)構(gòu)上的改進
        1.2.5 預(yù)測控制
    1.3 預(yù)測控制算法的發(fā)展與應(yīng)用
    1.4 本課題的主要研究內(nèi)容
第2章 蒸汽發(fā)生器水位控制模型及特性分析
    2.1 蒸汽發(fā)生器
        2.1.1 蒸汽發(fā)生器模型
        2.1.2 低功率下模型的進一步修正
    2.2 蒸汽發(fā)生器水位特性及離散化模型
        2.2.1 蒸汽發(fā)生器水位特性分析
        2.2.2 線性自回歸平均滑動積分模型
    2.3 本章小結(jié)
第3章 自適應(yīng)預(yù)測控制在蒸汽發(fā)生器水位中的應(yīng)用
    3.1 廣義預(yù)測控制算法
    3.2 自適應(yīng)在線辨識
    3.3 自適應(yīng)預(yù)測控制在UTSG水位中的應(yīng)用
        3.3.1 參數(shù)辨識自適應(yīng)預(yù)測控制算法
        3.3.2 仿真結(jié)果與分析
    3.4 本章小結(jié)
第4章 基于T-S模糊模型的自適應(yīng)預(yù)測控制
    4.1 蒸汽發(fā)生器的T-S模糊模型
    4.2 水位設(shè)定值與約束的處理
        4.2.1 變工況下水位設(shè)定值
        4.2.2 約束的處理
    4.3 仿真結(jié)果與分析
    4.4 本章小結(jié)
第5章 基于廣義預(yù)測控制的自整定PID算法
    5.1 基于GPC的自整定PID算法
        5.1.1 廣義預(yù)測控制算法的采用
        5.1.2 增量型PID
        5.1.3 基于GPC的自整定PID
    5.2 自整定PID在蒸汽發(fā)生器水位控制中的應(yīng)用
    5.3 仿真結(jié)果與分析
    5.4 本章小結(jié)
第6章 結(jié)論與展望
參考文獻
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它成果
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
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[5]核電站蒸汽發(fā)生器水位控制器關(guān)鍵技術(shù)研究[J]. 史覬,蔣明瑜,鄭健超,馬云青.  測控技術(shù). 2003(06)
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[7]串聯(lián)系統(tǒng)的多前饋-反饋廣義預(yù)測控制[J]. 李奇安,李平,于海斌,王樹青.  控制與決策. 2002(04)
[8]基于觀測器的魯棒模型預(yù)測控制算法[J]. 王偉,楊建軍,呂博.  控制與決策. 2001(05)
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本文編號：3377624