超高温熔盐泵测试装置是一套用于研究泵、阀、换热器等关键设备在高温熔盐工况下性能的装置。为增强其控制系统的国产化程度及核心控制器的自主可控性,在国产自主指令架构LoongArch上设计研发了基于实验物理与工业控制系统(Experimental...超高温熔盐泵测试装置是一套用于研究泵、阀、换热器等关键设备在高温熔盐工况下性能的装置。为增强其控制系统的国产化程度及核心控制器的自主可控性,在国产自主指令架构LoongArch上设计研发了基于实验物理与工业控制系统(Experimental Physics and Industrial Control System,EPICS)的实时控制器。首先将EPICS、IgH EtherCAT Master等软件移植到基于LoongArch的嵌入式开发板上,解决软件与指令架构不适配的问题,实现控制程序的编写与执行、EtherCAT主从站通讯等功能,并对控制器的最小总线扫描周期进行测试;然后,针对超高温熔盐泵测试装置的控制需求,利用自主研发的EPICS扩展插件在该控制器上实现了PID温度控制、气路流量监测等功能;最后,在实际工况下对控制器的实时性、CPU使用率等指标进行测试分析,评估控制器的性能表现。实验数据表明:该控制器的最小总线扫描周期为50 ms,控制任务执行的延迟时间最大为12.85 ms,CPU性能表现良好,满足该项目的应用需求。该控制器已成功融入超高温熔盐泵测试装置的控制系统,取代了原x86服务器,目前在稳定运行中。展开更多
随着数字控制技术的发展,核电机组中基于模拟量的传统仪控系统逐步被全数字化技术代替,采用更复杂高效的先进控制技术成为了可能。目前虽然已有采用先进控制算法提升压水堆电厂控制系统性能的研究,但大多只关注控制系统本身而未能充分...随着数字控制技术的发展,核电机组中基于模拟量的传统仪控系统逐步被全数字化技术代替,采用更复杂高效的先进控制技术成为了可能。目前虽然已有采用先进控制算法提升压水堆电厂控制系统性能的研究,但大多只关注控制系统本身而未能充分考虑多个控制系统之间的耦合。为了从顶层协调多个控制系统提升整体控制性能,本文提出了基于粒子群优化的压水堆控制系统设定值决策方法,构建了设定值优化所需的决策目标函数及决策优化运行约束条件,建立的智能决策系统基于压水堆实际运行过程进行设定值离线优化,根据运行工况进行在线智能决策,为底层控制系统提供控制目标的方向和幅度。随后以压水堆核电厂运行中的典型过程为例进行了仿真实验,并与稳态运行时的传统设定值方案进行对比,结果显示:基于粒子群优化的设定值决策方法获得的冷却剂平均温度、稳压器液位、稳压器压力和蒸汽发生器液位的ITSE(Integral of Time multiplied by the Square Error)指标分别降低了58.9%、67.7%、99.9%和83.3%,峰值指标分别下降了62.4%、3.0%、100%和66.3%。表明本文所提出的智能决策方案可以有效减小系统的ITSE指标和峰值指标,提升了压水堆电厂控制系统的整体控制性能和安全裕量。展开更多
文摘超高温熔盐泵测试装置是一套用于研究泵、阀、换热器等关键设备在高温熔盐工况下性能的装置。为增强其控制系统的国产化程度及核心控制器的自主可控性,在国产自主指令架构LoongArch上设计研发了基于实验物理与工业控制系统(Experimental Physics and Industrial Control System,EPICS)的实时控制器。首先将EPICS、IgH EtherCAT Master等软件移植到基于LoongArch的嵌入式开发板上,解决软件与指令架构不适配的问题,实现控制程序的编写与执行、EtherCAT主从站通讯等功能,并对控制器的最小总线扫描周期进行测试;然后,针对超高温熔盐泵测试装置的控制需求,利用自主研发的EPICS扩展插件在该控制器上实现了PID温度控制、气路流量监测等功能;最后,在实际工况下对控制器的实时性、CPU使用率等指标进行测试分析,评估控制器的性能表现。实验数据表明:该控制器的最小总线扫描周期为50 ms,控制任务执行的延迟时间最大为12.85 ms,CPU性能表现良好,满足该项目的应用需求。该控制器已成功融入超高温熔盐泵测试装置的控制系统,取代了原x86服务器,目前在稳定运行中。
文摘随着数字控制技术的发展,核电机组中基于模拟量的传统仪控系统逐步被全数字化技术代替,采用更复杂高效的先进控制技术成为了可能。目前虽然已有采用先进控制算法提升压水堆电厂控制系统性能的研究,但大多只关注控制系统本身而未能充分考虑多个控制系统之间的耦合。为了从顶层协调多个控制系统提升整体控制性能,本文提出了基于粒子群优化的压水堆控制系统设定值决策方法,构建了设定值优化所需的决策目标函数及决策优化运行约束条件,建立的智能决策系统基于压水堆实际运行过程进行设定值离线优化,根据运行工况进行在线智能决策,为底层控制系统提供控制目标的方向和幅度。随后以压水堆核电厂运行中的典型过程为例进行了仿真实验,并与稳态运行时的传统设定值方案进行对比,结果显示:基于粒子群优化的设定值决策方法获得的冷却剂平均温度、稳压器液位、稳压器压力和蒸汽发生器液位的ITSE(Integral of Time multiplied by the Square Error)指标分别降低了58.9%、67.7%、99.9%和83.3%,峰值指标分别下降了62.4%、3.0%、100%和66.3%。表明本文所提出的智能决策方案可以有效减小系统的ITSE指标和峰值指标,提升了压水堆电厂控制系统的整体控制性能和安全裕量。
