基于核电站事故处理的人因可靠性研究

 近些年人因可靠性研究对于核电站安全性这一问题越来越重要。在核电站控制室采用数字化技术以后,计算机化的操纵员工作站带来了便捷操作方式,但庞大且集中的信息量也带来了操作任务可靠性的风险。因此,在核电站的设备可靠性大幅度提高的前提下,人因可靠性也需要不断提高,以保证核电站运行具有更好的安全性和经济性。根据美国布鲁克海文国家实验室最新发布的NUREG 0700标准,先进控制室(ACR)被定义为“采用数字化技术的控制室”。国内核电站数字化控制室自主化设计从岭澳二期项目首次开始实施,2010年岭澳二期核电站顺利商运,标志着首个国内自主化设计的先进控制室的成功。本文正是针对数字化控制室的设计过程,将“失水事故”(LOCA)和“蒸汽发生器传热管破裂”(SGTR)选择为初始事件。同时,在此基础上,叠加一些设备或系统的失效。通过在事故状态下对操纵员在模拟机上处理事故的过程进行分析,以获得合理的人因绩效数据,从而更利于人因可靠性的分析,也能对核电站的设计,尤其是控制室的设计起到改善的作用。通过收集人因绩效,尤其是在事故状态下的人因绩效,将会对提高人因可靠性起到非常重要的作用。     

典型时域分析方法的MATLAB仿真设计

针对控制系统时域分析,利用MATLAB的图形用户界面(GUI)编程技术设计了一个仿真软件。主要功能包括:时域响应分析、稳定性分析、稳态误差分析、典型例题分析、系统仿真。各项功能具有相对独立的操作界面,能够较好地完成特定的分析和仿真功能。     

冷源、热源温度对自然循环系统运行可靠性的影响分析

 物理过程失效是导致非能动系统运行失效的重要因素之一,必须在非能动系统可靠性分析中予以考虑.而对于物理过程失效,目前尚无成熟的分析方法.本文提出采用蒙特卡罗模拟方法研究冷源温度、热源温度在其合理范围内变化对自然循环系统运行可靠性的影响.结果表明,冷源、热源温度变化对系统物理过程失效具有重要影响,且运行列数越少,影响越显著.计算结果说明系统运行失效是物理过程失效与设备失效综合作用的结果,但并非二者的简单叠加,物理过程失效与设备失效是互为条件的;当系统设计安全裕量较大时,即使参与运行的设备列数不能满足设计要求,也并不一定导致系统失效.     

基于FPGA远程遥控系统信号转换设计

远程遥控系统是工业控制常用的自动化平台,采用先进科学技术成果作为主控指导理论,实现了远程控制技术的最优化发展。现场可编程门阵列(FPGA)技术是远程控制系统比较常用的技术之一,利用可编程控制器对原始控制模式升级改造,扩大远程遥感信号调控速率以保证系统运行的实效性。本文分析了可编程门阵列技术应用状况,总结可编程门阵列技术用于遥控系统的功能特点,提出FPGA远程遥控系统信号转换设计的有效方法。     

核电站给水加热器建模与仿真

核电站中所应用的给水加热器的建模是核电厂热力系统仿真的重要组成部分.文中建立了核电机组给水加热器双区多节点动态数学模型,并利用大亚湾核电站和秦山二期核电站中使用的高压给水加热器数据进行了稳态验证,仿真值与设计值相对误差在1%以内.在此基础上,利用所建模型研究了大亚湾核电站第6级给水加热器给水流量阶跃减少、加热蒸汽流量阶跃减少2种瞬态工况.结果表明,所建数学模型能够准确地反映给水加热器在特定工况下的动态特性,基本可以满足工程仿真分析的要求,并可作为工程仿真的一个模块使用.     

无刷双馈调速电机的建模与恒功率角控制策略

为了研究新型磁阻转子无刷双馈调速电机系统的运行特性，分析了定子主、副绕组的耦合参数，在实际坐标下，推导了该种电机的数学模型。在不需要复杂坐标变换的前提下，提出了其恒功率角控制策略，该控制镱略不仅可以得到良好的动态性能，而且能够实现宽广范围的平滑调速。基于simulink技术，构建了该种电机的通用仿真模块。仿真与实验结果的一致性，证明了所推导数学模型、通用仿真模块和控制策略的正确性和可信性。     

基于实况-虚拟-构造分布式仿真中间件架构及其可靠性问题

为解决“实况-虚拟-构造”（Live-Virtual-Constructive,LVC）仿真目前存在的顶层设计规划多、实际应用研究不足等问题,本文在充分考虑LVC分布式仿真特性的基础上开展了以下几个方面的研究：包括设计面向模拟训练的分布式仿真系统架构,构建系统运行流程,开展分布式仿真中间件、分布式仿真可靠性保证技术、分布式仿真多领域多尺度融合建模与协同计算技术等关键问题研究、设计了分布式仿真系统共识算法,最终实现了系统异构资源互联、互通、互操作等功能。本文通过真实的仿真算例验证了该系统的体系架构、运行流程及其关键技术的准确性及有效性。本文所设计的系统有望对未来训练仿真系统建设与发展产生较高的参考价值。     

“计算机控制系统”课程设计模拟实验系统的研制

借助于国际控制界应用最广泛的 MATLAB系统和系统仿真技术 ,在 Windows操作环境下 ,结合我国“计算机控制系统”课程的教学环境、要求以及工程实际 ,开发出一套“计算机控制系统”课程设计计算机模拟实验系统     

某型航空发动机FADEC系统设计与仿真

随着飞机对发动机的性能要求越来越高,功能要求越来越多、越来越复杂,使得发动机的控制规律越来越精细,控制作用参数不断增加,导致航空发动机的相关控制系统越来越复杂.传统的机械液压式控制器无法满足当前的多参数、高精度控制的技术要求.为了获得一种具有高速运算、高精度、高可靠性并且能够实现现代控制理论中各种复杂而先进的控制算法的控制器,根据某型核心机的研究任务以及技术要求和设计思想,提出了该型核心机(航空发动机的)FADEC系统的总体设计方案,并在MATLAB下的Simulink建立了相关装置的数学模型并进行了数字仿真.仿真结果表明,所设计的FADEC系统能够提高该型发动机核心机的主要控制变量的控制精度,实现容错控制、状态监视和发动机超温、超转、喘振等各种功能保护,能够满足该核心机的控制要求,具有一定的实际应用价值.     

面向多目标的电梯群控仿真系统

本仿真系统主要目标是设计、实现一个开放性的面向多目标的电梯群控仿真系统,其目的是为以后的电梯群控算法的研究构建一个仿真平台。本系统采用基于"一次编译,处处运行"的Java语言,实现了电梯群控仿真;通过调度与虚拟环境的连接,所有控制信息和运行结果都能显示在计算机屏幕上,使用方便、简单、直观;采用面向对象设计,系统的可扩展性强;通过对电梯运行状态的仿真,实现电梯运行状态实时监控。     

核电结构设计中参数不确定性对楼层谱计算影响分析

核电厂房的楼层反应谱是核电结构和设备抗震设计的依据．采用通常的确定性的方法计算只能选择可能性比较大,但又相对比较保守的荷载和结构参数进行分析,对计算结果反映实际的程度很难作出可靠的判断．在动力相互作用分析的基础上,针对核电结构设计中的参数不确定性问题,采用基于蒙特卡罗模拟的概率统计法进行楼层反应谱的分析．这种方法可以适应性能参数概率密度函数的各种不规则变化,在概率统计基础上获取不同置信率的响应结果．数值算例表明,该模型合理,计算结果可以对传统的确定性分析结果进行置信率的定量判断,进而对传统确定性方法设计的核电结构安全性有更深入的了解．     

轧机液压AGC系统的动态仿真

AGC控制技术是现代轧机不可缺少的关键技术之一,其控制效果直接影响到产品质量和产品的精度。笔者在分析液压AGC系统组成、系统主要动态元件动态特性的基础上,建立了一种全面而且有利于分析轧制过成中各种因素对轧制精度影响的动态仿真模型和方块图,并对3340轧机液压AGC控制系统进行了动态仿真。     

三相可控交流电源的设计及仿真研究

针对部分工业产品测试过程中对各种供电状况的需求,设计出一种三相可控交流电源系统,能够模拟电网正常运行、不正常运行以及发生故障情况下的电网供电状况。综合各种实际工况,给出系统的总体设计、主电路设计和控制系统设计。在Matlab中建立了系统仿真模型,仿真结果表明了系统控制算法的有效性,为后续实体机的研制提供了理论基础。     

基于行为树的指挥控制流程建模框架

为了减少人为因素对仿真结果的影响,经济、客观的实现仿真目标,建立智能、真实、可靠地指挥控制流程模型是作战仿真系统开发的重要研究内容。通过对系统工程方法的研究结合行为树技术,提出了一种基于行为树技术的指挥控制建模框架。对框架结构和应用流程进行了介绍,并对行为树建模常见的问题和解决优化方法进行了阐述。     

空调水系统仿真技术的现状和发展趋势

水系统的优化设计和高效运行是集中空调系统能效提升的重点和难点,模拟仿真技术是空调水系统研究的常用方法,其在空调系统整个生命周期中扮演着重要的角色.从基础数学模型的开发求解以及仿真软件的应用改进两方面,进行文献的梳理和归纳,在此基础上提出集中空调水系统仿真技术发展的建议,为空调系统精细设计和高效运行奠定基础.     

一个舰船导航雷达模拟训练系统的设计与实现

针对一个用于海军训练机构的RM1290A和D-ARPA雷达模拟训练系统的设计与实现过程,提出了集理论学习、虚拟操作、在线考核为一体的系统架构和功能定位;分析了主要应用模型和采用技术,对开发相应一体化教学训练系统、模拟训练系统具有典型的借鉴意义。     

计算机测控系统中的可靠性技术

计算机测控系统的工作环境往往是复杂、恶劣的,影响测控系统可靠、安全运行的主要原因是来自系统内部和外部的各种电气干扰．抗干扰技术和可靠性设计是计算机测控系统不可忽视的重要内容,本文针对各种常见的干扰,仔细论证和分析常用的抗干扰技术,分别从硬件抗干扰和软件抗干扰进行讨论．硬件抗干扰主要有电源抗干扰、传输通道抗干扰;软件抗干扰有数字滤波、重复设置、软件拦截等．     

恒压供水装置嵌入式控制MBD方法

变频恒压供水装置目前在新型舰船上获得广泛应用,普遍采用进口PLC作为其控制器.为了研制拥有自主知识产权的嵌入式控制系统,本文提出一种基于模型设计(MBD)的变频恒压供水装置嵌入式控制系统快速开发方法.首先通过实验辨识建立与真实变频机组特性基本一致的数学模型;其次在Simulink统一仿真环境下根据模型设计开发模糊自适应...     

基于GL studio的指挥仪模拟训练系统设计与实现

开发和应用模拟训练系统是当前应对高技术武器装备训练难题的一个重要手段。针对某型飞机指挥仪系统操作界面复杂的特点,选择具有组建复用性,界面真实感强,开发周期短的GL studio软件来开发该型飞机指挥仪模拟训练系统。该系统由武器控制系统模拟平台、指挥仪模拟平台和通讯模块三部分组成。通过系统调试,该模拟训练系统对某型飞机指挥仪的操作训练过程具有很好的仿真性。     

基于WAP的移动学习系统

为解决移动终端负荷重及功能操作复杂的问题,应用3G技术,提出一种基于WAP(Wireless Application Protocol)的移动学习系统,给出了该系统模型的设计思想及体系结构,例析了系统各模块的主要功能,并讨论了系统设计与实现所涉及的关键技术与环境。该系统为用户提供“傻瓜”式的移动学习服务奠定了基础,有效解决了网络拥塞问题,同时也为构建真正以用户为本的,“胖服务器、瘦终端”的移动学习系统带来了可能。