基于状态空间模型的压水堆控制棒仿真实验

为了让学生能更好地理解控制棒在反应堆堆芯中的作用,设计了压水堆控制棒仿真实验。基于集总参数法和状态空间模型,建立堆芯控制棒仿真模型,并利用Matlab/simulink软件搭建堆芯控制棒仿真系统,在不同功率水平下,压水堆堆芯控制棒上移或下插等棒位变化进行仿真。仿真结果表明,堆芯功率水平越低,移动控制棒对堆芯功率的影响越大,堆芯功率稳定所需的时间越长。该实验涵盖了多个知识点,有利于培养学生的思维能力,提高学生运用知识的能力。

基于Matlab/Simulink的ADSR堆芯动态仿真实验设计

涉及核反应堆的实验具有高成本、高危险的特点,实现较为困难,因此开展核反应堆仿真实验设计是非常必要的。基于微扰理论和堆芯双输入双输出策略,利用Matlab/Simulink软件的状态空间模块,建立加速器驱动次临界反应堆堆芯动态仿真系统。并以CLEAR-IB次临界堆为例,设计实验内容并仿真。结果表明,堆芯进口温度阶跃上升2℃相比阶跃引入50 pcm的反应性对堆芯的影响小;由于堆芯燃料和冷却剂的反应性反馈,输出量堆芯的功率变化量和冷却剂平均温度变化量最终均达到稳定。实验的开设使学生深入理解核反应堆理论知识,也为"核反应堆运行仿真实验"课程的开设奠定了基础。

基于GA-BP神经网络的手足口病疫情预测

影响手足口病疫情的气象因素众多、变量关系复杂,采用主成分分析法降低气象影响因子的维度,然后基于遗传算法BP神经网络建立手足口病疫情预测模型。以衡阳市手足口病为例,开展手足口病的疾病发病率预测研究。结果表明,模型预测的发病率与衡阳市实际手足口病发病率吻合良好,可作为手足口病疫情预测的一种有效方法。

核反应堆堆芯模糊多模型仿真系统开发与应用

单一功率水平处的堆芯模型无法准确地代表堆芯不同功率工况下的动态特性。为了解决这一问题,利用三角形隶属度函数对5个不同功率水平下的局部模型进行加权,建立堆芯模糊多模型,并开发模糊多模型仿真系统。以压水堆堆芯为对象,开展堆芯反应性和冷却剂进口温度的扰动仿真。结果表明,建立的堆芯模糊多模型仿真系统可适用于堆芯不同功率水平的仿真。

基于变论域模糊PID的液态熔盐堆堆芯功率控制

液态熔盐堆堆芯系统具有非线性、时变性等特点,模糊比例积分微分(PID)控制技术因初始论域不能跟随误差变化而伸缩,使得系统的控制精度降低,故设计了一种基于变论域模糊PID控制器的堆芯功率控制策略。以熔盐增殖堆MSBR堆芯为例,在堆芯入口温度扰动或堆芯反应性扰动下,使用Matlab/Simulink对PID控制、模糊PID控制与变论域模糊PID控制下的效果进行仿真对比。结果表明,基于变论域模糊PID控制器建立的堆芯功率控制系统响应速度更快,超调量更小,控制效果更佳。

基于堆芯线性化模型的液态熔盐堆功率控制研究

液态熔盐堆中熔盐燃料依托主泵驱动在一回路中流动,在流动过程中造成了反应性损失,直接引起堆芯功率变化。考虑到熔盐燃料流动对堆芯功率控制的影响,建立了堆芯非线性模型,并对模型进行线性化处理。基于堆芯线性化模型,采用线性二次型高斯/回路传输(LQG/LTR)技术设计堆芯功率控制系统。以熔盐实验堆为例,开展堆芯反应性扰动控制研究。结果表明,采用堆芯线性化模型和LQG/LTR技术可以实现对液态熔盐堆堆芯功率的控制。

液态熔盐堆堆芯功率模糊PID控制

液态熔盐堆采用熔融氟化盐为燃料,燃料熔盐出口温度是衡量熔盐堆安全的重要指标。通过堆芯功率控制可实现燃料熔盐出口温度控制。将液态熔盐堆堆芯划分成内区和外区,并基于能量守恒原理建立堆芯非线性模型,采用微扰理论对非线性模型进行线性化。基于堆芯线性化模型,采用模糊比例-积分-微分(PID)控制器设计堆芯功率控制系统。以熔盐增殖堆(MSBR)为例,开展堆芯功率控制仿真。结果表明,引入10-3、2×10-3阶跃反应性时,模糊PID控制器可以减小系统响应的上冲幅度和超调量,并且在堆芯功率发生了较大的负荷变化时,模糊PID控制器可以对堆芯功率的变化实现良好跟踪。故所采用的模糊PID控制器具有良好的动态性能,可实现对堆芯功率的良好控制。