基于PID和H-,∞-控制方法的蒸汽發(fā)生器水位控制.pdf

1、在壓水堆核動力裝置中，蒸汽發(fā)生器(Steam Generator，以下簡稱SG)是產生發(fā)電設備轉動所需蒸汽的設備。為確保堆芯的充分冷卻和防止汽輪機葉片的損壞，將SG水位控制在合理的位置是十分重要的。非線性、高復雜性、時變、“膨脹”和“收縮”現象以及非最小相位等特性致使SG水位控制成為一直以來的難題。因此，控制蒸汽發(fā)生器水位非常重要而且是非常必要的，對蒸汽發(fā)生器水位控制的研究是非常有價值的。
　　 本文研究了基于經典PID控制和魯

2、棒H∞控制的蒸汽發(fā)生器水位控制方法。首先結合SG水位模型，對SG水位存在的“虛假水位”現象進行了分析，并分別仿真分析了蒸汽流量和給水流量對水位的影響。根據SG水位控制難點設計了單PID水位控制器、串級PID水位控制器和雙PID水位控制器，并通過蒸汽流量變化仿真對設計的水位控制系統(tǒng)進行驗證。之后，應用魯棒控制理論，分別采用線性時不變系統(tǒng)理論和線性參數變化理論方法研究了蒸汽發(fā)生器水位系統(tǒng)的狀態(tài)反饋H∞控制方法，并采用線性矩陣不等式方法，分別

3、設計了全局狀態(tài)反饋H∞控制器和分段狀態(tài)反饋H∞控制器，并通過仿真驗證了控制器的設計能夠保證SG水位控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性和H∞性能指標。最后將PID控制器與兩種分段狀態(tài)反饋H∞控制器結合，在保證水位控制穩(wěn)定性和性能指標的基礎上實現SG水位的更有效控制。
　　 本文運用MATLAB軟件設計了SG水位控制系統(tǒng)，并進行了系統(tǒng)的Simulink仿真，用S-函數編寫了SG水位的線性參數變化模型，在仿真過程中模型參數根據功率的變化而改變，使水位仿