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基于LMI方法的蒸汽发生器水位的控制

王忠信  
【摘要】: 蒸汽发生器是连接压水反应堆一、二回路的重要热交换设备,被称为一、二回路枢纽,其主要功能是把堆芯产生的热量带走并传给二回路侧水,使之产生蒸汽,带动汽轮机做功。蒸汽发生器水位的高低直接影响出口蒸汽的品质和蒸汽发生器的安全。因此,控制蒸汽发生器水位非常重要而且是非常必要的,对蒸汽发生器水位控制的研究是非常有价值的。 本文研究了蒸汽发生器水位控制系统的控制器设计方法。考虑蒸汽流量和给水流量对水位的影响,首先建立了线性参数变化系统的数学模型,然后运用线性参数变化系统理论和Lyapunov稳定性理论设计了蒸汽发生器水位控制系统的保性能控制器、状态反馈H_∞控制器和输出反馈H_∞控制器。根据前两种控制器的增益是否随功率变化,保性能控制器设计成固定值保性能控制器和变增益保性能控制器;状态反馈H_∞控制器设计成固定值状态反馈的H_∞控制器和变增益状态反馈的H_∞控制器,最后一种控制器—输出反馈H_∞控制器只设计了变增益输出反馈的H_∞控制器。这几种控制器即可以充分保证系统的稳定性,又满足了在控制区域的性能指标,其控制过程是控制器按照反应堆功率自动调节。应用线性矩阵不等式方法,用Matlab软件求出控制器的可行解,最后对蒸汽发生器水位控制系统进行仿真,仿真结果验证了所提出控制方法的可行性。


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