[發明專利]一種核電站穩壓器壓力被控對象動態矩陣控制方法

有效

• 申請號: 201810663234.2
• 申請日: 2018-06-25
• 公開（公告）號: CN108646567B
• 公開（公告）日: 2021-07-20
• 發明（設計）人: 錢虹;苑源;張棟良;蘇曉燕;楊婷
• 申請（專利權）人: 上海電力學院
• 主分類號: G05B13/04
• 分類號: G05B13/04
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 丁云

1.一種核電站穩壓器壓力被控對象動態矩陣控制方法，其特征在于，該方法包括如下步驟：

(1)建立核電站穩壓器壓力被控對象模型；

(2)對核電站穩壓器壓力被控對象設置反饋通道，建立有自平衡能力的核電站穩壓器壓力被控對象模型；

(3)對有自平衡能力的核電站穩壓器壓力被控對象模型進行簡化處理，建立有自平衡能力的核電站穩壓器壓力被控對象簡化模型；

(4)對有自平衡能力的核電站穩壓器壓力被控對象簡化模型設計動態矩陣控制器，得到虛擬實時預測控制信號；

(5)根據虛擬實時預測控制信號得到核電站穩壓器壓力被控對象的實際實時預測控制信號，實現核電站穩壓器壓力被控對象動態矩陣控制；

步驟(1)核電站穩壓器壓力被控對象模型具體為：

其中，G₀(s)為核電站穩壓器壓力被控對象模型，k₀為放大系數，T₀為慣性時間常數，τ₀為遲延時間，s為拉普拉斯算子，e為自然常數；

步驟(2)中有自平衡能力的核電站穩壓器壓力被控對象模型具體為：

G₁(s)＝G₀(s)/(1+K×G₀(s))，

其中，G₁(s)為有自平衡能力的核電站穩壓器壓力被控對象模型，G₀(s)為核電站穩壓器壓力被控對象模型，K為反饋通道增益，s為拉普拉斯算子；

步驟(3)中有自平衡能力的核電站穩壓器壓力被控對象簡化模型通過如下方式獲得：將有自平衡能力的核電站穩壓器壓力被控對象模型分母中的純遲延環節近似線性化，得到有自平衡能力的核電站穩壓器壓力被控對象簡化模型，純遲延環節近似線性化具體為：

τ_o為遲延時間，s為拉普拉斯算子，e為自然常數。

2.根據權利要求1所述的一種核電站穩壓器壓力被控對象動態矩陣控制方法，其特征在于，步驟(4)中虛擬實時預測控制信號通過如下方式獲得：

u(k)＝u(k-1)+C^T(A^TQA+R)^-1A^TQ[ω_P(k)-y_P-P0(k)]，

其中，u(k)為有自平衡能力的核電站穩壓器壓力被控對象k時刻虛擬實時預測控制信號，k為當前控制時刻，u(k-1)為有自平衡能力的核電站穩壓器壓力被控對象k-1時刻虛擬實時預測控制信號，C^T為取首元素矩陣，A為動態矩陣，Q為誤差權矩陣，R為控制權矩陣，ω_P(k)為k時刻期望值矩陣，y_P-P0(k)為k時刻控制器預測初值矩陣。

3.根據權利要求2所述的一種核電站穩壓器壓力被控對象動態矩陣控制方法，其特征在于，動態矩陣為：

其中，a_i為有自平衡能力的核電站穩壓器壓力被控對象簡化模型單位階躍響應參數值，i＝1,2,…,N，N為建模時域，P為預測時域，M為控制時域，并有M≤P≤N。

4.根據權利要求1所述的一種核電站穩壓器壓力被控對象動態矩陣控制方法，其特征在于，步驟(5)中核電站穩壓器壓力被控對象的實際實時預測控制信號通過如下方式獲得：

u_C(k)＝u(k)-K×y(k)，

其中，u_C(k)為核電站穩壓器壓力被控對象k時刻實際實時預測控制信號，u(k)為核電站穩壓器壓力被控對象k時刻虛擬實時預測控制信號，y(k)為核電站穩壓器壓力被控對象k時刻的輸出信號，K為反饋通道增益。