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申请/专利权人：西安交通大学
摘要：本发明公开了一种基于氦气布雷顿循环的微型反应堆控制系统及其设计方法，包括核反应堆控制系统和能量转换控制系统。首先基于微型反应堆运行原理建立非线性动态模型，并通过机理推导得到系统传递函数模型；然后利用时域和频域分析法进行系统动态特性分析；最后根据系统动态特性和控制目标需求设计了微型反应堆控制系统。本发明设计的微型反应堆控制系统实现了反应堆系统和能量转换系统的协调稳定控制，可以有效应对外部负载的变化，保证了微型反应堆的负荷跟踪能力。微型反应堆控制系统的研究对类似采用布雷顿循环的反应堆控制系统设计具有参考价值。
主权项：1.基于氦气布雷顿循环的微型反应堆控制系统的设计方法，其特征在于，包括以下步骤：建立非线性动态模型，并依据非线性动态模型计算得到传递函数模型，具体如下：在所关心的稳态工作点，进行稳态计算获取该平衡状态所需的稳态参数值，包括对象结构参数和系统运行参数的稳态值；对非线性动态模型，在所计算的稳态工作点进行基于微扰理论的线性化处理，在稳态工作点引入小扰动，通过计算获得线性动态模型；线性动态模型的状态空间形式如下： 其中，表示状态向量对时间的导数，A表示状态矩阵，x表示状态向量，B表示输入矩阵，u表示输入向量，y表示输出向量，C表示输出矩阵，D表示前馈矩阵；状态空间与传递函数之间的关系如下：Gs＝CsI-A-1B+D2其中，Gs表示传递函数，s表示复变量，I表示单位矩阵；根据式2得到传递函数模型；利用时域和频域分析法进行动态特性分析，具体如下：通过引入输入的典型扰动，计算系统输出的响应，开展时域分析，研究输出响应的调节时间、超调量以及响应幅度，确定输出对输入变化的响应快慢和敏感性；利用频率法分析不同频率段系统的响应，掌握工作频率区，研究系统中影响系统稳定性的因素；根据动态特性和控制目标需求设计微型反应堆控制系统，具体如下：确定控制系统的输入和输出关系；根据控制目标和要求进行分析，结合闭环系统与控制目标和要求之间的差距，确定控制需求；所述控制需求包括：确定补偿要求和针对不同扰动的抗扰动分析。
全文数据：
权利要求：
百度查询： 西安交通大学 基于氦气布雷顿循环的微型反应堆控制系统及其设计方法
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