量测噪声环境下反应堆功率模型预测控制研究

方愿捷，吕厚义，王骏杰，袁啸林，张 炯，江佳琦，刘婷婷，陈孟元

(1.巢湖学院 电子工程学院，安徽 合肥 238000；2.国网安徽电力有限公司临泉供电公司，安徽 阜阳 236400；3.中国科学院等离子体物理研究所，安徽 合肥 230031；4.安徽工程大学 电气工程学院，安徽 芜湖 241000)

火电机组已经广泛地参与到电网的调峰控制中，随着核电机组的控制技术日趋成熟，核电机组的负荷跟踪控制将是未来重要的调峰方式。核电机组负荷跟踪控制的关键是反应堆功率控制，基于经典的PID及其优化改进方法得到了大量关注。文献[3]采用了优化模糊PID的控制器实现了对反应堆功率的控制；文献[4]研究了模糊PID控制器及PID控制器在反应堆功率控制中的切换问题；文献[5]研究了反应堆堆芯功率在不同阶段下模糊系统与PID控制器的切换方法；文献[6]探讨了采用分数阶PID对反应堆的功率进行控制的可行性等。毫无疑问，PID控制是经典控制理论中的最典型应用，但是在控制性能越来越高的要求下，传统PID控制环节中缺少了对提升控制性能的考量。模型预测控制(MPC)首先在工业界得到应用，在学术界得到稳定性证明后，该方法被广泛应用到非线性系统中。模型预测通过在控制器中内置预测模型与目标优化函数参与到系统的反馈控制中，可以划分为动态矩阵方法(DMC)、模型算法控制(MAC)以及广义预测控制(GPC)。近年来多有研究者将模型预测控制应用到反应堆的功率控制中。文献[8]针对反应堆堆芯功率系统构建预测控制函数，并利用二次规划求解方法实现了目标函数的求解；……