1. 研究目的与意义（文献综述）

1.1研究目的及意义

核反应堆系统是一个复杂的非线性大系统,,它既包含有核动力学的研究内容, 也包含有热动力学, 流体力学等内容.而且系统中各子系统的动态过程变化的快慢又不相同, 系统动态方程具有很强的“刚性” 。除此之外, 系统中有些过程变量无适当的测试手段, 或测试仪器无法进入被测区。对这样一个复杂的大系统, 无论是要建立准确的数学模型以进行动态控制系统的分析研究, 还是要完成控制系统的设计与实施, 以提高控制水平和改善运行特性,都存在着比较大的困难。

在核反应堆控制技术的研究发展中, 无论是目前已被普遍应用的经典控制方法, 还是仍处于应用研究阶段的现代控制方法如线性最优控制及非线性控制技术, 都可称之为是一种“基于系统数学模型的控制方法” ,它们常常会受到以下问题的困扰; 即在核反应堆控制系统的分析和设计中, 或是系统的模型难以建立, 或是所建立的模型过于复杂而妨碍其应用,或是所建立的系统模型中的一些状态变量不可测量、导致不得不对系统模型进行简化。而这一系列问题, 一方面给核反应堆控制系统的分析和设计带来了困难, 另外一方面又由于采用了简化措施, 使得系统控制精度受到影响, 难以达到准确控制的目的。

2. 研究的基本内容与方案

近年来，模糊控制器作为人工智能的一个重要领域，被应用于核电站。模糊控制基于专家经验建立模糊规则和模糊集来实现系统的控制。大量实例表明，模糊逻辑控制器的控制性能优于传统PID控制器。而且核反应堆系统受到多种不确定因素的影响，难以建立精确的数学模型。模糊控制不依赖被控对象的精确数学模型，对于复杂的无法精确建立数学模型的系统有较好的控制效果。因此，模糊控制成为核电反应堆的较好选择。该毕业设计需要Matlab/Simulink 来设计反应堆压强的模糊控制器。模糊PID 自适应控制器包括输入参数模糊化、模糊规则推理、输出参数解模糊、PID 控制器等几个部分。被控过程中的敏感量构成模糊控制器的输入。本文采用压力偏差e和偏差变化率Pc作为模糊控制器的输入；模糊PID控制器的输出是被控对象的调节量输入。根据加热器、喷淋阀对稳压器压力的调节特点，设计合适的输人输出论域、隶属度函数、模糊规则库和解模糊方法。

3. 研究计划与安排

第1－3周：查阅相关文献资料，明确研究内容，了解研究所需理论基础。确定方案，完成开题报告。

第4－5周：熟悉掌握基本理论，完成英文资料的翻译，熟悉开发环境。

第6－9周：编程实现各算法，并进行仿真调试。

4. 参考文献（12篇以上）

[1] m. wang, j. deng, c. pattinson, s. richardson, a fuzzy controller forfault tolerant control of nuclear reactor, 2017 international conference oncomputational science and computational intelligence (csci), las vegas, usa,14-16 dec. 2017

[2] c. liu, j. peng, f. zhao and c. li, design and optimization offuzzy-pid controller for the nuclear reactor power control, nuclear engineeringand design, vol. 239, pp. 2311–2316, 2009.

[3] e. hatami and h. salarieh, design of a fault tolerated intelligentcontrol system for a nuclear reactor power control: using extended kalmanfilter, journal of process control, vol. 24, pp. 1076–1084, 2014.