核反應(yīng)堆功率的模糊魯棒控制系統(tǒng)研究
發(fā)布時間:2021-10-16 04:32
核反應(yīng)堆控制系統(tǒng)對于核電站安全運(yùn)行有著非常重要的意義,其中功率控制系統(tǒng)是反應(yīng)堆控制系統(tǒng)中的一個關(guān)鍵控制系統(tǒng)。核電機(jī)組的安全、可靠、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行主要取決于反應(yīng)堆功率控制系統(tǒng)的性能水平。核反應(yīng)堆是一個高度復(fù)雜的非線性系統(tǒng),其參數(shù)是運(yùn)行功率、核燃料燃盡程度和控制棒價值的函數(shù),隨時間變化。因此對功率控制器提出了強(qiáng)魯棒性、非線性、快速性等要求。在當(dāng)前電網(wǎng)負(fù)荷特性出現(xiàn)大范圍變化時,傳統(tǒng)的反應(yīng)堆功率PID控制不能達(dá)到控制要求。模糊-PID控制理論能夠有效的描述非線性系統(tǒng),T-S模糊魯棒控制理論可以無限逼近非線性系統(tǒng)。因此借助于模糊-PID理論或者T-S模糊理論,結(jié)合現(xiàn)代控制理論和魯棒控制理論的部分已有結(jié)論,就可以設(shè)計出滿足實際控制要求的反應(yīng)堆功率控制系統(tǒng)。本文以點堆中子動力學(xué)方程組為基礎(chǔ)建立了核反應(yīng)堆功率控制模型,并以此為依據(jù)分別設(shè)計了狀態(tài)反饋控制系統(tǒng)、核反應(yīng)堆功率模糊-PID控制器、基于T-S模型的核反應(yīng)堆功率模糊魯棒控制器。模糊-PID控制器的仿真結(jié)果表明,該控制器對反應(yīng)堆功率變化能夠進(jìn)行有效地控制,與傳統(tǒng)的串級PID控制相比,其控制效果有顯著的提升。而通過并行分布補(bǔ)償方法(PDC)設(shè)計的模糊魯棒控...
【文章來源】:哈爾濱工程大學(xué)黑龍江省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:69 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
1.1 論文選題的背景
1.2 論文選題意義
1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.4 本文的研究方法和內(nèi)容
第2章 核反應(yīng)堆功率控制理論基礎(chǔ)與特性研究
2.1 核反應(yīng)堆功率控制理論基礎(chǔ)
2.1.1 模糊理論與模糊邏輯
2.1.2 Mamdani模糊推理模型
2.2 模糊控制在控制系統(tǒng)中的實現(xiàn)
2.2.1 模糊控制系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)
2.2.2 模糊控制器的基本結(jié)構(gòu)
2.2.3 控制系統(tǒng)中的模糊控制應(yīng)用
2.3 核反應(yīng)堆功率控制特性研究
2.3.1 反應(yīng)堆中的各種反饋
2.3.2 反應(yīng)堆功率控制系統(tǒng)的組成和功能
2.4 本章小結(jié)
第3章 核反應(yīng)堆功率模型和狀態(tài)反饋控制系統(tǒng)
3.1 點堆中子動力學(xué)方程描述
3.2 狀態(tài)空間法表示
3.2.1 狀態(tài)空間法的基本概念
3.2.2 線性系統(tǒng)狀態(tài)空間表達(dá)式
3.2.3 點堆中子動力學(xué)方程的狀態(tài)空間法表示形式
3.3 狀態(tài)反饋控制系統(tǒng)
3.3.1 傳統(tǒng)控制結(jié)構(gòu)
3.3.2 極點配置狀態(tài)反饋設(shè)計
3.4 狀態(tài)反饋控制器
3.5 本章小結(jié)
第4章 核反應(yīng)堆功率模糊-PID控制系統(tǒng)
4.1 PID控制概述
4.2 經(jīng)典PID在反應(yīng)堆功率控制系統(tǒng)的應(yīng)用
4.3 模糊PID在反應(yīng)堆功率控制系統(tǒng)的應(yīng)用
4.3.1 模糊控制器的結(jié)構(gòu)
4.3.2 模糊控制器的輸入量、輸出量及其隸屬函數(shù)
4.3.3 模糊控制器的模糊規(guī)則
4.3.4 模糊PID控制系統(tǒng)的仿真
4.4 經(jīng)典PID與模糊PID在反應(yīng)堆功率控制上的對比
4.5 本章小結(jié)
第5章 基于T-S模型的核反應(yīng)堆功率模糊魯棒控制系統(tǒng)
5.1 T-S模糊模型
5.2 并行分布補(bǔ)償方法
5.3 魯棒結(jié)構(gòu)不確定性描述
5.4 反應(yīng)堆功率的模糊動態(tài)模型描述
5.5 模糊魯棒控制器設(shè)計與穩(wěn)定性分析
5.5.1 模糊魯棒控制器模型
5.5.2 模糊魯棒控制器的設(shè)計
5.5.3 穩(wěn)定性分析
5.6 仿真結(jié)果
5.7 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文和取得的科研成果
致謝
本文編號:3439154
【文章來源】:哈爾濱工程大學(xué)黑龍江省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:69 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
1.1 論文選題的背景
1.2 論文選題意義
1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.4 本文的研究方法和內(nèi)容
第2章 核反應(yīng)堆功率控制理論基礎(chǔ)與特性研究
2.1 核反應(yīng)堆功率控制理論基礎(chǔ)
2.1.1 模糊理論與模糊邏輯
2.1.2 Mamdani模糊推理模型
2.2 模糊控制在控制系統(tǒng)中的實現(xiàn)
2.2.1 模糊控制系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)
2.2.2 模糊控制器的基本結(jié)構(gòu)
2.2.3 控制系統(tǒng)中的模糊控制應(yīng)用
2.3 核反應(yīng)堆功率控制特性研究
2.3.1 反應(yīng)堆中的各種反饋
2.3.2 反應(yīng)堆功率控制系統(tǒng)的組成和功能
2.4 本章小結(jié)
第3章 核反應(yīng)堆功率模型和狀態(tài)反饋控制系統(tǒng)
3.1 點堆中子動力學(xué)方程描述
3.2 狀態(tài)空間法表示
3.2.1 狀態(tài)空間法的基本概念
3.2.2 線性系統(tǒng)狀態(tài)空間表達(dá)式
3.2.3 點堆中子動力學(xué)方程的狀態(tài)空間法表示形式
3.3 狀態(tài)反饋控制系統(tǒng)
3.3.1 傳統(tǒng)控制結(jié)構(gòu)
3.3.2 極點配置狀態(tài)反饋設(shè)計
3.4 狀態(tài)反饋控制器
3.5 本章小結(jié)
第4章 核反應(yīng)堆功率模糊-PID控制系統(tǒng)
4.1 PID控制概述
4.2 經(jīng)典PID在反應(yīng)堆功率控制系統(tǒng)的應(yīng)用
4.3 模糊PID在反應(yīng)堆功率控制系統(tǒng)的應(yīng)用
4.3.1 模糊控制器的結(jié)構(gòu)
4.3.2 模糊控制器的輸入量、輸出量及其隸屬函數(shù)
4.3.3 模糊控制器的模糊規(guī)則
4.3.4 模糊PID控制系統(tǒng)的仿真
4.4 經(jīng)典PID與模糊PID在反應(yīng)堆功率控制上的對比
4.5 本章小結(jié)
第5章 基于T-S模型的核反應(yīng)堆功率模糊魯棒控制系統(tǒng)
5.1 T-S模糊模型
5.2 并行分布補(bǔ)償方法
5.3 魯棒結(jié)構(gòu)不確定性描述
5.4 反應(yīng)堆功率的模糊動態(tài)模型描述
5.5 模糊魯棒控制器設(shè)計與穩(wěn)定性分析
5.5.1 模糊魯棒控制器模型
5.5.2 模糊魯棒控制器的設(shè)計
5.5.3 穩(wěn)定性分析
5.6 仿真結(jié)果
5.7 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文和取得的科研成果
致謝
本文編號:3439154
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