熔鹽堆功率自抗擾控制方法研究

劉 梟 羅志鵬 王培琳 周世梁,2 趙鵬飛 姜澤雨

1（華北電力大學 北京 102206）

2（非能動核安全技術北京重點實驗室 北京 102206）

熔鹽堆是以流動的熔鹽作為燃料的新型反應堆堆型，具有良好的中子經濟性、固有安全性、可在線后處理、可持續發展、防核擴散等優點，被第四代國際核能論壇確定為6種第四代先進核能系統的候選堆型之一。熔鹽堆（Molten Salt Reactor，MSR）最早是由美國橡樹嶺國家實驗室（Oak Ridge National Laboratory，ORNL）啟動。1965年，ORNL 建造的MSRE（Molten-salt Reactor Experiment）達到臨界，并成功運行10 000多個小時論證了熔鹽堆的可行性［1］。研究一個堆型，特別是一個新型堆型，一定離不開對它的功率控制研究。因此，為保證其可行性與安全性，需要設計一個簡單而高性能的控制系統來控制熔鹽堆的功率。

控制系統的首要目的是使系統穩定運行，不受非期望因素的影響，或者受到影響后能及時加以糾正，使系統保持在期望的狀態。目前普遍應用的控制技術PID（Proportion Integration Differentiation），是對比例（P）、積分（I）、微分（D）三個參數進行調整，就可以使被控系統獲得較為滿意的控制性能。但是PID是被動地通過誤差反饋來消除誤差，存在滯后性等缺陷［2］。因此本文采用主動進行擾動抑制的思想方法，即構建一個觀測器來估計外部擾動/內部不確定性（或兩者），然后相應地加以補償，抑制擾動對輸出的影響。目前以此思想為基礎形成的技術成果主要有，干擾適應控制（Disturbance Accommodation Control，DAC）、基于擾動觀測器（Disturbance Observer，DOB）等。但是這些控制方法大多設計復雜，參數整定方面難度大且不易在工程上實現。因此，本文基于自抗擾控制（Linear Active Disturbance Rejection Control，ADRC）理論［3］，設計了一種抗擾性能強、結構簡單、參數整定方便的自抗擾控制器?！?br>