(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210898968.5 (22)申请日 2022.07.28 (71)申请人 华北电力大 学 地址 102206 北京市昌平区北农路2号 (72)发明人 周世梁　陈泽廉　张雪松　彭芝仪　 (74)专利代理 机构 北京众合诚成知识产权代理 有限公司 1 1246 专利代理师 陈波 (51)Int.Cl. G06F 30/17(2020.01) G06F 30/27(2020.01) G06N 7/02(2006.01) G06F 113/08(2020.01) G06F 119/06(2020.01) G06F 119/08(2020.01) (54)发明名称 一种基于模糊自抗扰控制的小型一体化压 水堆功率T-S模糊建模方法 (57)摘要 本发明公开了一种基于模糊自抗扰控制的 小型一体化压水堆功率T ‑S模糊建模方法， 包括 以下步骤： 步骤1、 构建小型一体化压水堆的堆芯 集总参数模型； 步骤2、 通过对步骤1中的堆芯集 总参数模型进行模型变换， 获得用于自抗扰控制 器设计的2阶非线 性模型； 步骤3、 构建与步骤2等 价的功率T ‑S模糊模型。 本发明面向LADRC设计 的， 不以模 型结构最简或模型拟合精度最高为建 模目标， 对于特定结构 的非线性模型， 通过采用 适当的前提变量和模糊集隶属度函数， 使所得T ‑ S模糊模型与原非线性模型具有等价的解析形 式， 既提高了模糊模型的精度， 也降低了模糊模 型结构选择和参数优化的难度。 权利要求书7页 说明书14页 附图1页 CN 115130248 A 2022.09.30 CN 115130248 A 1.一种基于模糊自抗扰控制的小型一体化压水堆功率T ‑S模糊建模方法， 其特征在于， 包括以下步骤： 步骤1、 构建小型一体化压水堆的堆芯集总参数模型； 步骤2、 通过对步骤1中的堆芯集总参数模型进行模型变换， 获得用于自抗扰控制器设 计的2阶非线性模型； 步骤3、 构建与步骤2等 价的功率T ‑S模糊模型。 2.根据权利要求1所述的一种基于模糊自抗扰控制的小型一体化压水堆功率T ‑S模糊 建模方法， 其特 征在于， 步骤1进一 步包括： 根据曼恩传热模型以及小型一体化压水堆功率模型构建所述堆芯集总参数模型， 表示 为如式(1) ‑(7)所示： 式中， Pth为相对功率； ρ 为 反应性； Λ为一代中子时间； Cr为相对先 驱核浓度； n， n0分别为 中子密度和初始平衡中子密度或稳态中子密度； P,P0分别为反应堆功率和反应堆额定功 率； λ为缓发中子先驱核衰变时间常数； Tf为燃料温度； f为裂变释放能量在燃料中所占份 额； θ1， θ2分别为冷却剂节点1温度和冷却剂节点2温度； mc1， mc2分别为冷却剂节 点1质量和冷 却剂节点2质量； cpc为一回路冷却比热容； cpf为燃料比热容； Afc， Afc1， Afc2为燃料与冷却剂总 传热面积， 燃料与冷却剂节点1总传热面积和燃料与冷却剂节点2总传热面积； Wc为堆芯冷 却剂质量流量； Ufc为燃料与冷却剂传热系数； ρ， ρr为反应性和控制棒引入的反应性； Gr为控 制棒反应性 价值； zr为控制棒相对棒速 。 3.根据权利要求1所述的一种基于模糊自抗扰控制的小型一体化压水堆功率T ‑S模糊 建模方法， 其特 征在于， 步骤2进一 步包括： 子步骤S21、 将式(1)进一 步表示为如式(8)所示： 将式(1)对时间求 导， 得到如式(9)所示：权　利　要　求　书 1/7 页 2 CN 115130248 A 2将式(2)， (8)代入式(9)得到如式(10)所示关系： 进一步表示为如式(1 1)‑(16)所示： Pth＝Pth(0)+δPth             (11)， cr＝cr(0)+δcr                       (12)， Tf＝Tf(0)+δTf                       (13)， θ1＝θ1(0)+δ θ1                       (14)， θ2＝θ2(0)+δ θ2                       (15)， ρr＝ρr(0)+δ ρr＝ δ ρr                    (16)， 其中Pth(0)、 Cr(0)、 ρ(0)、 ρr(0)、 Tf(0)、 θ1(0)、 θ2(0)为初值， 分别取Pth0、 1、 0、 0、 Tf0、 θ10、 θ20； 子步骤S2 2、 对式(16)求 导， 表示为如式(17)所示： 对于 与 的表达式， 两个冷却剂控制体温差不大， 冷却剂比热容、 密度以及燃料 到冷却剂的传热系数差异不大， 表示 为如式(18) ‑(20)所示： μc＝ μc1＝ μc2＝mc1cpc＝mc2cpc                 (18)， Ω＝Ω1＝Ω2＝UfcAfc1＝UfcAfc2                 (19)， M＝Wccpc                        (20)， 将式(11)、 (13)、 (14)、 (15)、 (19)、 (20)分别代入式(2)和式(5)得到冷却剂节点温度增 量形式的一阶表达式， 如式(21) ‑(23)所示： 用堆芯进口温度和出口温度对冷却剂节点温度δ θ1与δ θ2进行简化， 表示为如式(24 ‑ (25)所示： δ θ2≈ δToutlet≈ δThl                   (24)， δTinlet≈ δTcl                     (25)， 子步骤S23、 稳态情况 下， 将式(4)与式(5)相减， 表示 为如式(26)所示： Wccpc( δTinlet‑δ θ1)‑Wccpc( δ θ1‑δ θ2)＝0            (26)，权　利　要　求　书 2/7 页 3 CN 115130248 A 3