蒸汽發(fā)生器水位控制系統(tǒng)仿真研究.pdf

1、蒸汽發(fā)生器是連接壓水堆一、二回路的重要熱交換設(shè)備，被稱為一、二回路的樞紐。蒸汽發(fā)生器的主要功能是把一回路冷卻劑從反應(yīng)堆堆芯帶走的熱量經(jīng)蒸汽發(fā)生器管壁傳給二回路中的水，使之產(chǎn)生蒸汽，帶動(dòng)汽輪機(jī)作功。蒸汽發(fā)生器水位的高低直接影響出口蒸汽的品質(zhì)和蒸發(fā)器的安全。因此，對(duì)蒸汽發(fā)生器水位的控制問(wèn)題進(jìn)行深入研究具有重要意義。
　　 蒸汽發(fā)生器水位控制對(duì)象具有明顯的非線性和時(shí)變特性，難以獲得系統(tǒng)的精確數(shù)學(xué)模型，特別是動(dòng)態(tài)過(guò)程中存在的“虛假水位”

2、現(xiàn)象使蒸汽發(fā)生器水位控制成為一個(gè)難題，采用傳統(tǒng)PID控制方法有時(shí)并不能得到令人滿意的效果。模糊控制技術(shù)不依賴于數(shù)學(xué)模型，具有較強(qiáng)的魯棒性，適于蒸汽發(fā)生器水位的控制。
　　 在分析蒸汽發(fā)生器運(yùn)行原理的基礎(chǔ)上，本文提出了一種帶監(jiān)督項(xiàng)的模糊前饋-串級(jí)水位控制策略。該控制系統(tǒng)主控制器為FUZZY-I混合控制器，模糊主控制器的輸入為水位偏差及偏差變化，實(shí)現(xiàn)水位的準(zhǔn)確、快速控制，積分控制器的引入是為了消除穩(wěn)態(tài)誤差。模糊副控制器的輸入為給水流

3、量設(shè)定值與實(shí)測(cè)值的偏差，實(shí)現(xiàn)對(duì)控制量(給水流量)自身擾動(dòng)的快速響應(yīng)。同時(shí)引入模糊前饋環(huán)節(jié)，實(shí)現(xiàn)對(duì)可測(cè)干擾(蒸汽流量)的前饋補(bǔ)償控制。最后通過(guò)考慮系統(tǒng)中非最小相位環(huán)節(jié)的影響，引入壓力偏差監(jiān)督控制環(huán)節(jié)，從而自動(dòng)調(diào)整主模糊控制器控制作用的權(quán)重，以抑制控制對(duì)象的非最小相位特性對(duì)控制系統(tǒng)的影響。
　　 將本文提出的控制策略應(yīng)用于某一具體蒸汽發(fā)生器水位對(duì)象，并作了仿真試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果表明，在水位擾動(dòng)、給水?dāng)_動(dòng)、負(fù)荷擾動(dòng)等各種條件下，所設(shè)計(jì)的模