Расчёт САР ядерного реактора

 

Рисунок 9.10. –Структурная схема оптимизированной САР ЯР АЭС

На рисунке буквенным обозначениям соответствуют:

y(t) – относительное отклонение нейтральной мощности от задания;

f₁ – возмущение по реактивности ЯР.

 

1) Передаточная функция кинетики нейтронов:

(9.8.1)

2) Передаточная функция температурной ОС:

(9.8.2)

3) Запаздывание по каналу главной ОС:

(9.8.3)

4) Передаточная функция регулятора:

(9.8.4)

 

5) Настройки основного регулятора:

 

(9.8.5)

Передаточная функция эквивалентного объекта регулирования по правилу преобразования структурных схем равна:

(9.8.6)

где

(9.8.7)

(9.8.8)

(9.8.9)

(9.8.10)

В соответствии с формулой (9.8.5) оптимизация регулирующего устройства есть произведение инверсной передаточной функции эквивалентного объекта на заданную передаточную функцию разомкнутой системы:

Рисунок 9.11. –Структурная схема разомкнутой САР ЯР АЭС

(9.8.11)

(9.8.12)

В соответствии с рисунком 9.11. передаточная функция разомкнутой системы имеет следующий вид:

(9.8.13)

В нашем случае представляет собой , а, значит, в этом случае требуется установить структуру из формулы (9.8.13).

Структура передаточной функции выбирается в соответствии со структурой эквивалентного объекта регулирования так, чтобы порядок числителя и знаменателя передаточной функции были равны. За базу принимаются графики оптимальных переходных процессов схемы рисунка 9.3., где выбрано по методу МПК в ОВ-1 (графоаналитический метод общей настройки ГАМОН):

(9.8.14)

(9.8.15)

(9.8.16)

(9.8.17)

В передаточной функции (9.8.6), пренебрегая второй и третьей производной, получим следующую передаточную функцию:

(9.8.18)

В передаточную функцию (9.8.14) подставляем ту часть передаточной функции (9.8.18), которая не содержит запаздывания, а именно:

(9.8.19)

После подстановки передаточная функция (9.8.14) имеет вид:

(9.8.20)

Видно, что получившаяся передаточная функция соответствует передаточной функции ПИД-регулятора:

,

где:

Модернизация САР ЯР

 

На рисунке 9.12 представлена модернизированная САР ЯР.

Рисунок 9.12 – Модернизированная САР ядерного реактора

При исследовании переходных процессов ядерного реактора, при выборе структуры и настройки регулирующего устройства в эквивалентном объекте регулирования мы пренебрегаем второй и третьей производной. Задачей модернизации является, не пренебрегая второй и третьей производной выбрать структуру и настройки регулирующего устройства, чтобы время отработки скачка задания было лучше, чем у ПИД регулятора. Для этого структуру регулирующего устройства выбираем по формуле:

(9.9.1)

. (9.9.2)

(9.9.3)

(9.9.4)