蒸汽发生器水位改进分数阶控制器研究

作     者：郭丹 夏虹 GUO Dan;XIA Hong

作者机构：哈尔滨工程大学核安全与仿真技术国防重点学科实验室黑龙江哈尔滨150001 

出 版 物：《原子能科学技术》 (Atomic Energy Science and Technology)

年 卷 期：2018年第52卷第7期

页      面：1268-1275页

核心收录：

学科分类：08[工学] 082701[工学-核能科学与工程] 0827[工学-核科学与技术] 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(51379046) 

主　　题：蒸汽发生器 水位控制 分数阶微积分 Oustaloup方法 分数阶控制器 参数变化影响 

摘      要：蒸汽发生器在瞬态扰动时存在严重的虚假水位现象,增加了低功率水位控制的难度。为研究蒸汽发生器低功率水位控制问题,利用线性参数变化理论,建立了时变的多胞线性参数变化模型。在此模型基础上,提出了分数阶控制器。依据分数阶微积分理论,设计了串级分数阶PIλDμ控制器。根据Oustaloup间接离散化方法实现了分数阶PIλDμ控制并对Oustaloup方法进行了改进。研究了在负荷变化时,内环和外环4个阶次参数以及改进算法后2个参数变化对系统控制性能的影响。在不同功率区间,相同负荷变化的情况下,对改进后的串级分数阶PIλDμ控制器进行了仿真实验。结果表明,所设计的改进串级分数阶PIλDμ控制器能有效抑制干扰,分数阶微积分算子的阶次以及改进的Oustaloup方法引入的系数对控制效果均有一定影响,合理调节参数能明显改善系统的控制性能。