基于T-S模型的核反应堆功率控制系统研究

The power control system of nuclear reactor is a multi-state,couple and nonlinear system.the little breakdown would result in a serious disaster.So,the design of power control system of nuclear reactor is strict to the demand.e.g.,the control system is not only stable but also robust to some parameters.T-S fuzzy model is a kind of classical method for complex system and it conbines the expert experience and control theory. In term of this view,the applicant will research power control system of nuclear reactor based on the T-S fuzzy model in the frame of modern control theory..In consideration of the nonlinearation,uncertainty and disturbance,the applicant will present a modeling method with T-S fuzzy model and a design method of H∞ controller which not only guarantee the robust stability but also the prescribed H∞ performance.The project will improve the performance of power control system of nuclear reactor and drop the probability of reactor burning.

核反应堆功率控制系统是一个多状态、强耦合、非线性系统，而且该系统较小的故障有可能导致巨大的灾难。因此，核反应堆功率控制系统的设计需要满足较严格的要求，即，控制系统不仅要运行稳定可靠，还要在参数不确定的情况下能够有效抑制干扰对系统的某些状态的影响。而T-S模糊模型将专家经验与控制理论相结合，是研究上述复杂非线性系统的典型方法。基于上述考虑，本项目拟应用Takagi-Sugeno（T-S）模糊模型，在现代控制理论的框架下来研究核反应堆功率控制系统。考虑到核反应堆功率控制系统的非线性、参数不确定性和外界干扰，课题拟给出一个核反应堆功率控制系统的T-S模糊模型建模方法，并在此基础上，给出反应堆功率控制系统的鲁棒H∞控制器的设计方法，其在保证系统稳定的情况下，使系统达到给定的干扰抑制水平。与传统方法相比，这将大大提高系统的性能，降低堆芯烧毁的概率。

本项目应用Takagi-Sugeno（T-S）模糊模型，在现代控制理论的框架下来研究核反应堆功率控制系统。考虑到核反应堆功率控制系统的非线性、参数不确定性和外界干扰，课题建立了一个核反应堆功率控制系统的T-S模糊模型，并在此基础上，给出了反应堆功率控制系统的鲁棒H∞控制器的设计方法以及L2-L∞控制器的设计方法，其在保证系统稳定的情况下，使系统达到给定的干扰抑制水平。与传统方法相比，这将大大提高系统的性能，降低堆芯烧毁的概率。.在该项目研究的基础上，已发表学术文章5篇，包括SCI期刊文章3篇和国际会议文章2篇；并申请国家发明专利3项。上述研究成果有可能为核反应堆功率控制领域的实际应用提供一定的理论和技术支持。