[发明专利]一种基于模糊控制的研究堆功率自动调节方法

说明书

本发明涉及一种基于模糊控制的研究堆功率自动调节方法，该方法分别以反应堆功率倍周期和反应堆功率偏差百分比作为横、纵坐标，建立坐标系，并将反应堆功率倍周期和反应堆功率偏差百分比划分为若干个区间，针对不同区间的相交区域设定不同的调节棒目标棒速；根据当前的反应堆功率计算反应堆功率倍周期和反应堆功率偏差百分比；根据计算结果确定在所述坐标系中所属的区域，根据该区域设定的目标棒速驱动调节棒。该方法简单有效，既确保了研究堆的运行安全，又保证了研究堆长期稳定的功率运行。

技术领域

本发明属于反应堆功率控制技术，具体涉及一种基于模糊控制的研究堆功率自动调节方法。

背景技术

研究堆是指主要利用其内受控核裂变产生的中子进行各项科学试验和工程应用的核反应堆。研究堆在不同功率台阶运行时，由于反应堆本身的反应性扰动、试验样品出入堆、温度变化、棒位变化、毒物变化等均会引起反应堆功率的变化。为了保证安全，需要长时间稳定反应堆功率，主要依靠自动调节棒、驱动机构、核功率测量系统及功率自动调节控制系统来实现。其原理是核功率测量系统测量当前的反应堆功率，功率自动调节系统接收当前反应堆的功率，判断其与功率定值(目标值)的偏差，根据偏差大小控制自动调节棒的上下移动进而实现反应堆功率的稳定。反应堆功率的变化是一个复杂的过程，影响因素很多。目前新建研究堆均采用数字化的功率自动调节系统，对于反应堆功率，由于影响的变量过多且是一个动态的变化过程，难以用准确的数学模型描述系统的动态，传统的PID调节方式在实际应用中往往不能满足要求。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的缺陷，提供一种基于模糊控制的研究堆功率自动调节方法，实现研究堆的功率自动调节控制，保证其稳定安全运行。

本发明的技术方案如下：一种基于模糊控制的研究堆功率自动调节方法，包括：

分别以反应堆功率倍周期和反应堆功率偏差百分比作为横、纵坐标，建立坐标系，并将反应堆功率倍周期和反应堆功率偏差百分比划分为若干个区间，针对不同区间的相交区域设定不同的调节棒目标棒速；

根据当前的反应堆功率计算反应堆功率倍周期和反应堆功率偏差百分比；

根据计算得到的反应堆功率倍周期和反应堆功率偏差百分比，确定在所述坐标系中所属的区域，根据该区域设定的目标棒速驱动调节棒。

进一步，如上所述的基于模糊控制的研究堆功率自动调节方法，其中，所述反应堆功率倍周期的计算方式如下：

F为反应堆功率倍周期的倒数，T₂为反应堆功率倍周期，P_t为当前的反应堆功率，P_(t-Δt)为Δt时间前的反应堆功率；反应堆功率倍周期为正值代表反应堆功率在增长，反应堆功率倍周期为负值代表反应堆功率在下降，其绝对值越小代表反应堆功率变化越快。

进一步，如上所述的基于模糊控制的研究堆功率自动调节方法，其中，所述反应堆功率偏差百分比的计算方式如下：

P_t为当前反应堆功率，P_S为反应堆功率定值(代表反应堆的目标功率)。

进一步，如上所述的基于模糊控制的研究堆功率自动调节方法，其中，各所述区域的目标棒速可以为固定值，或者是根据公式的计算值；目标棒速的计算可采用如下公式之一：

v＝-k₂ΔP (b)

v为调节棒的目标棒速，k₁、k₂为比例系数，根据具体的驱动机构和反应堆由试验确定，T₂为反应堆功率倍周期，ΔP为反应堆功率偏差百分比；

公式(a)适用于电离室信号输出稳定的情况；