反應(yīng)堆功率控制系統(tǒng)的可控性分析.pdf

1、為保證核動力裝置安全高效地運行，反應(yīng)堆功率控制系統(tǒng)要確保反應(yīng)堆在負荷跟蹤運行時的安全與穩(wěn)定。然而反應(yīng)堆功率控制系統(tǒng)具有高度非線性，參數(shù)多且耦合性強等特點，這使得傳統(tǒng)的功率控制方法無法滿足功率大范圍變動時反應(yīng)堆安全穩(wěn)定地運行。將現(xiàn)代控制理論方法與經(jīng)典控制理論方法相結(jié)合可以設(shè)計出控制性能更好的控制器。在應(yīng)用現(xiàn)代控制理論為反應(yīng)堆功率控制系統(tǒng)設(shè)計控制器時，對功率控制模型進行可控性分析是設(shè)計控制器的首要任務(wù)。
　　本文首先研究了點堆動態(tài)方程

2、的可控性。依據(jù)對反應(yīng)性的影響，研究了不考慮反應(yīng)性反饋的點堆動態(tài)方程和考慮溫度反饋的點堆動態(tài)方程。接著應(yīng)用理論推導(dǎo)方法與數(shù)值計算方法分別分析了取單組、兩組、三組及六組緩發(fā)中子時不考慮反應(yīng)性反饋的點堆動態(tài)方程和考慮溫度反饋的點堆動態(tài)方程的可控性。應(yīng)用理論推導(dǎo)方法得出反應(yīng)堆功率控制系統(tǒng)都是可控的。應(yīng)用數(shù)值計算方法，得出不考慮反應(yīng)性反饋的點堆動態(tài)方程僅在六組緩發(fā)中子模型下，功率控制模型不可控；在考慮溫度反饋功率控制模型中，在三組及六組緩發(fā)中子模

3、型下反應(yīng)堆功率控制系統(tǒng)都不可控。對于兩種結(jié)果的不同，本文對其進行了分析，找出了造成結(jié)果不同主要原因是點堆動態(tài)方程的病態(tài)特性以及求取可控性判別矩陣的方法。
　　最后基于現(xiàn)代控制理論中的狀態(tài)反饋控制理論為單組、兩組、三組及六組緩發(fā)中子的不考慮反應(yīng)性反饋的點堆動態(tài)方程設(shè)計了狀態(tài)反饋控制器，并對所設(shè)計控制器進行仿真。仿真結(jié)果表明，在單組，兩組及三組緩發(fā)中子情況下，狀態(tài)反饋控制器可以控制系統(tǒng)，但控制效果隨著緩發(fā)中子分組數(shù)的增加而變差；當(dāng)采用