专利摘要

专利摘要

本发明属于核电站控制技术领域，尤其涉及一种用于铅冷快堆功率的自抗扰控制方法，包括：S1：依据中子动力学方程获得铅冷快堆温度微分方程，根据铅冷快堆中的温度反馈结合控制棒棒位变化得到铅冷快堆反应性反馈方程；S2：对中子动力学方程中的六组缓发中子建立近似单组缓发中子模型，并转化成2阶非线性模型；S3：利用2阶非线性模型信息，设计基于线性扩张状态观测器的自抗扰控制器；S4：通过给定控制器带宽和观测器带宽来确定铅冷快堆功率控制系统的自抗扰控制过程。

权利要求

1.一种用于铅冷快堆功率的自抗扰控制方法，其特征在于，包括：

S1：依据反应堆中子动力学获得铅冷快堆中子密度和缓发中子先驱核浓度微分方程，依据堆芯热传输与热平衡获得燃料温度、包壳温度和冷却剂平均温度微分方程，根据铅冷快堆中的温度反馈结合控制棒棒位变化得到铅冷快堆反应性反馈方程；所述中子密度和缓发中子先驱核浓度微分方程为：

其中，t为时间，n(t)为中子数函数，ρ(t)为铅冷快堆反应性反馈方程，β为总有效缓发中子份额，Λ为不变的中子平均寿命，i为缓发中子组序号，λd，i是第i组先驱核衰变常数，ci(t)为第i组先驱核密度函数，βi为第i组缓发中子的比例；所述燃料温度、包壳温度和冷却剂平均温度微分方程为：

其中，Mf是燃料质量，Cf是燃料热容，t为时间，Tf(t)是燃料温度，q(t)是反应堆热功率，kfc是燃料与包壳间的传热系数，Tc(t)是包壳温度，Mc是包壳质量，Cc是包壳热容，hcl是包壳与冷却剂间的传热系数，Tl(t)是冷却剂铅入口和出口的平均温度，Ml是冷却剂铅的质量，Cl是铅的热容，Γ是铅的质量流量，Tin(t)是铅的入口温度；所述铅冷快堆反应性反馈方程为：

ρ(t)＝αD[Tf(t)-Tf0]+αZ[Tc(t)-Tc0]+α1[T1(t)-Tl0]+αr[Tin(t)-Tin0]+αhΔhcr(6)

其中，ρ(t)为铅冷快堆反应性反馈方程，αD是多普勒反应性反馈系数；αz是轴向膨胀反应性反馈系数；αr是径向膨胀反应性反馈系数；αl是冷却剂密度反应性反馈系数；αh是控制棒微分价值；Tf(t)是燃料温度，Tf0是系统平衡时燃料温度，Tc(t)是包壳温度，Tc0是系统平衡时包壳温度，Tl(t)是冷却剂铅入口和出口的平均温度，Tl0是系统平衡时冷却剂铅入口和出口的平均温度，Tin(t)是铅的入口温度，Tin0是系统平衡时铅的入口温度，hcr是控制棒的插入深度，Δhcr是控制棒的插入深度的变化量；

S2：对中子动力学方程中的六组缓发中子建立近似单组缓发中子模型，并转化成2阶非线性模型；

S3：利用2阶非线性模型信息，设计基于线性扩张状态观测器的自抗扰控制器；

S4：通过给定控制器带宽和观测器带宽来确定铅冷快堆功率控制系统的自抗扰控制过程。

2.根据权利要求1所述的一种用于铅冷快堆功率的自抗扰控制方法，其特征在于，所述温度反馈为燃料多普勒效应反应性反馈系数、轴向及径向膨胀反应性反馈系数和冷却剂密度反应性反馈系数。

3.根据权利要求1或2所述的一种用于铅冷快堆功率的自抗扰控制方法，其特征在于，所述2阶非线性模型为：

其中：nr为相对中子量；Zr是控制棒速度，β是总有效缓发中子份额，Λ为不变的中子平均寿命，λ是单组衰变常数，是相对中子变化量的二阶导数，是相对中子变化量的一阶导数，δnr是相对中子变化量，αD是多普勒反应性反馈系数，q0是系统平衡时反应堆的热功率；Mf是燃料质量，Cf是燃料热容，nr0为系统平衡时相对中子量，Gr是单位长度控制棒价值；

中间变量中间变量中间变量中间变量kfc是燃料与包壳间的传热系数，Tf(t)是燃料温度，Tc(t)是包壳温度，ρ(t)为铅冷快堆反应性反馈方程，αz是轴向膨胀反应性反馈系数，αl是冷却剂密度反应性反馈系数，是包壳温度的一阶导数，是冷却剂温度的一阶导数。

4.根据权利要求3所述的一种用于铅冷快堆功率的自抗扰控制方法，其特征在于，所述S3具体包括：将式(7)用式(8)的形式表达，

y和u分别是输出和输入的控制量，g是模型不确定因素，w为系统的外部扰动，令f＝g+w为总扰动；

令中间变量式(8)的状态方程为：

其中：C＝(1 0 0)，x1、x2和x3是扩张状态矩阵中的三个向量，A、B、C和E是扩张状态方程中定义的矩阵，h是未知的扰动；

其中，x3＝f是扩张状态，则线性扩张状态观测器为：

其中z是观测器中x的观测估计项，L是观测器增益，用极点配置方法获得：

l1、l2和l3是增益矩阵中的三个向量，ωo为观测器带宽，观测器追踪到如下状态：

z1、z2和z3是三个观测项，y(t)是系统输出，LESO是线性扩张状态观测器；

控制器设计：

f0(z1，z2)是控制器设计中关于观测项的函数，u0是初始输入；

PD控制器控制：

u0＝kp(r-z1)-kdz2

其中r为设定值，闭环传递函数为：

其中，比例系数ωc为控制器带宽，微分系数kd＝2ξωc，s是复变量，ξ是阻尼比。

一种用于铅冷快堆功率的自抗扰控制方法专利购买费用说明

Q：办理专利转让的流程及所需资料

A：专利权人变更需要办理著录项目变更手续，有代理机构的，变更手续应当由代理机构办理。

1：专利变更应当使用专利局统一制作的“著录项目变更申报书”提出。

2：按规定缴纳著录项目变更手续费。

3：同时提交相关证明文件原件。

4：专利权转移的，变更后的专利权人委托新专利代理机构的，应当提交变更后的全体专利申请人签字或者盖章的委托书。

Q:专利著录项目变更费用如何缴交

A：（1）直接到国家知识产权局受理大厅收费窗口缴纳,（2）通过代办处缴纳，（3）通过邮局或者银行汇款,更多缴纳方式

Q：专利转让变更，多久能出结果

A：著录项目变更请求书递交后，一般1-2个月左右就会收到通知，国家知识产权局会下达《转让手续合格通知书》。