Создание комплекса лабораторных работ по курсу "Управление ядерными энергетическими установками"

Объектом разработки является комплекс лабораторных работ по курсу «Управление ядерными энергетическими установками».

Цель работы – создание комплекса лабораторных работ по курсу «Управление ядерными энергетическими установками».

В процессе работы проводились математическое моделирование ядерного реактора как объекта управления, систем автоматического управления ядерным реактором, изучение документации по эргономике интерфейсов и анализ предложенных лабораторных работ.

В процессе работы создавались интерфейсы для лабораторных работ с помощью MATLAB GUI, осуществлялась связь интерфейса с математической моделью, программировались элементы управления интерфейса и непосредственно модель динамики ядерного реактора с помощью MATLAB S-function lv.2

В результате работы создан комплекс, состоящий из двух лабораторных работ по курсу «Управление ядерными энергетическими установками» с помощью графического интерфейса пользователя в MATLAB.

АННОТАЦИЯ

В ходе выполнения дипломного проекта осуществлялось создание ком- плекса лабораторных работ по курсу «Управление ядерными энергетическими установками». Задачи выпускной квалификационной работы сформулированы во введении.

В первом разделе приведено общее описание реакторной установки ВВЭР – 1000. В первой части раздела описаны конструкция и виды топливных загрузок реактора. Во второй части произведено описание действующих си- стем управления мощностью, аппаратуры контроля нейтронного потока, си- стемы внутриреакторного контроля, а также описание системы управления и защиты.

Во втором разделе представлены физические основы кинетики ядерного реактора, исследованы влияние на устойчивость реактора таких факторов как мощностная обратная связь и отравление продуктами деления. Аналитически получены передаточные функции ядерного реактора, передаточные функции контуров обратной связи – контура отравления и контура мощностной обрат- ной связи. Исследована устойчивость реактора, а также реактора с обратными связями по частотным характеристикам.

В третьем разделе произведено описание и расчет элементов, включен- ных в систему автоматического регулирования ядерного реактора. Аналити- чески получены передаточные функции элементов, смоделированы системы управления с аналоговым ПИД – регулятором и релейным (позиционным) ре- гулятором, а также произведено исследование систем регулирования на гру- бость.

В четвертом разделе представлена связь математической модели си- стемы автоматического регулирования с графическим интерфейсом пользова- теля, а также смоделирована нелинейная модель динамики ядерного реактора. Описан разработанный интерфейс для лабораторных работ, показаны фраг- менты программного кода и формы отчета по выполнению работ.
Пятый раздел посвящен безопасности и экологичности, проведен расчёт по обеспечению нормальных метеоусловий, санитарных норм на освещён- ность в лаборатории No 110 СТИ НИЯУ МИФИ.

В шестом разделе проведен расчет затрат на разработку комплекса про- граммных средств.

Полный текст работы, исполнительные файлы MATLAB, SIMULINK и GUI прилагаются.