核电站堆功率调节系统的状态空间分析方法

摘要

本发明涉及一种核电站堆功率调节系统的状态空间分析方法，构建核电站堆功率调节系统的数学模型，对系统各部分进行数学建模，构建调节系统的数学模型，建立广义被控对象数学模型；将广义被控对象数学模型中广义传递函数方程转换为状态空间模型，判断系统的能控性，配置闭环系统期望极点，构造系统状态反馈矩阵；广义被控对象数学模型中出现零点，在状态空间模型的基础上增加一个PID反馈回路，采用状态反馈加PID的复合控制结构。此方法能够有效地抑制了堆功率系统的控制量，且跟踪调节性能好，鲁棒性强，有一定的抗干扰能力，并且此方法具有一般性的意义，适用范围广，控制效果理想，并给针对带有零点的复杂控制对象的控制提供了新的思路。

主权项

一种核电站堆功率调节系统的状态空间分析方法，其特征在于，包括如下具体步骤：1）构建核电站堆功率调节系统的数学模型，对系统各部分进行数学建模，构建调节系统的数学模型，建立广义被控对象数学模型，其中堆功率调节系统数学模型，包括功率控制执行机构和系统测量装置，所述功率控制执行机构依次包括输出接口、步进电机、减速传动结构和控制棒，所述系统测量装置包括反应堆输出功率测量装置、步进电机输出转速测量装置, 系统测量装置实时的检测反应堆的工作状态, 并通过回路反馈到控制器，控制器输出经过隔离放大电路控制步进电机转速；2）将广义被控对象数学模型中广义传递函数方程转换为状态空间模型，判断系统的能控性，配置闭环系统期望极点，构造系统状态反馈矩阵，状态反馈是将系统的状态变量乘以相应的反馈系数，然后反馈到输入端与参考输入叠加形成控制变量，作为受控系统的输入，其中闭环系统期望极点通过频域设计法的根轨迹图和伯德图获取，广义被控对象数学模型为n阶系统，堆功率闭环系统的期望极点为n个；3）广义被控对象数学模型中出现零点，在状态空间模型的基础上增加一个PID反馈回路，采用状态反馈加PID的复合控制结构。