摘 要

Abstract 2

第1章 绪论 1

1.1选题的目的和意义 1

1.1.1选题的目的 1

1.1.2选题的意义 2

1.2稳压器控制系统研究现状 3

1.3本文研究的主要内容 3

1.4本章小结 4

第2章 核电站稳压器控制系统 5

2.1压水堆核电站工作原理以及组成结构 5

2.1.1压水堆核电站工作原理 5

2.1.2压水堆核电站组成部分 6

2.2稳压器 7

2.2.1概述 7

2.2.2稳压器工作原理 7

2.3稳压器结构 8

2.4稳压器压力控制系统 9

2.5本章小结 11

第3章 稳压器控制系统动态特性测试以及数学建模 12

3.1稳压器压力控制系统动态特性测试简单介绍 12

3.2稳压器压力控制系统传递函数的计算 13

3.2.1系统辨识 13

3.3 PID控制器 17

3.3.1 PID控制器优缺点 18

3.5本章小结 20

第4章 单神经元神经网络 21

4.1稳压器压力控制系统单神经元神经网络MATLAB仿真 23

4.2传统PID控制系统与单神经元神经网络控制系统仿真结果比较 24

4.3本章小结 25

第5章 结论 26

5.1结论 26

5.2展望 26

致 谢 29

参考文献 30

附录 32

摘 要

随着世界的不断发展和进步，例如煤炭，石油等等化石能源已经临近枯竭，传统能源很快将会满足不了人类的需求，同时利用传统能源所带来的日益严重的环境污染也将我们整个社会的环境变得面目全非，所以，我们必须寻找并利用一切安全，高效，绿色，可靠的新能源来代替传统能源。核能作为一种新能源，其高效，绿色的特点再加上核能不会因为消耗过多造成能源危机，使其成为了当今社会最需要的新能源。虽然目前核能的危险性还是存在，但是随着科技的进步以及人类对能源的需求，核能必会成为日后主要的能源之一。

稳压器是压水堆核电站中的一个重要的设备，其主要作用是维持压力在设定值附近，一旦压力过高则会造成危险。本文主要应用PID控制方法来对稳压器的压力进行控制，先进行稳压器动态特性测试，再通过测试结果所的曲线和实验数据对系统进行建模并完成仿真分析，之后对PID控制方法进行改进，使控制性能得到改善，之后将两种方法的结果进行比较，最后得到结论。

关键词：压水堆核电站；稳压器；压力控制系统；PID算法；单神经元神经网络

Abstract

With the continuous development of the world and progress, fossil energy such as coal and oil has nearly dried up, the traditional energy will soon can't satisfy the needs of human beings, at the same time，the increasingly serious environmental pollution brought by the traditional energy useing will also make our whole social environment changed, so we must find and use all safe, efficient, green and reliable new energy to replace traditional energy. Nuclear power as a kind of new energy, its efficient, green, combined with the characteristics of that nuclear power will not consumes too much to cause energy crisis, made it the most important new energy sources in today's society . At present the danger of nuclear power still exist, but with the progress of science and technology, and human demand for energy, nuclear energy will become one of the main energy in the future.

Voltage regulator is an important equipment of PWR nuclear power plant, its main function is to maintain pressure near the set value, once the pressure is too high can cause danger. In this thesis, application of PID control method to control the pressure of the voltage regulator, voltage stabilizer dynamic characteristics test first, then modeling, simulation and analysis, through the test result of PID control method was improved, make the control performance is improved.

Key words: pressurized water reactor nuclear power plant; Voltage stabilizer. Pressure control system; PID algorithm； Single neuron neural network

第1章 绪论

1.1选题的目的和意义

1.1.1选题的目的

随着科技发展，人口增多，能源消耗越来越多，但众所周知，现如今许多能源都是不可再生能源，用一点便会少一点，因此能源问题和环境问题已经成为了当今社会迫切需要解决的重大问题。传统能源储量有限而且大多数传统能源为不可再生能源，因此传统能源不可能任由人类无止境地索取，而且无节制地消耗传统能源带来的环境污染问题往往需要人们更多地时间和精力去治理。为了可持续发展，为了人类有一个世世代代美好的家园，新能源的发展迫在眉睫。而许多新能源往往受到诸多条件的限制，例如水能需要依靠地势，风能无法持续且效率低下等等。而核能却是限制较小，效率较高的比较理想的新能源。诚然，目前核能的安全性有待提高，但随着科技的进步和发展，其弊端将会慢慢减少。现如今，传统能源消耗依旧占据主要地位，但核能的利用相比之前已经慢慢开始增加，越来越多的国家开始使用核能发电，随着科技的进步，能源的消耗，人们也越来越意识到核能的发展对人类未来发展的重要性，日后核能或许将不仅仅局限于核武器，核能发电等等，核能也有可能会走进各家各户，成为人类新的赖以生存的重要能源之一。下图为世界范围的核电分布。