تكامل التحكم التنبؤي النموذجي (MPC) مع التحكم النشط لرفض الاضطرابات من الدرجة الثانية (SOLADRC) لتحسين أداء مفاعل الماء المضغوط (PWR)

الملخص

التحكم في مفاعلات الماء المضغوط (PWRs) يعد مهمة صعبة بسبب عدم خطيتها الجوهرية، وعدم اليقين في النمذجة، والمعاملات المتغيرة مع الزمن، وطبيعتها متعددة المدخلات والمخرجات (MIMO). هذه العوامل تتطلب استراتيجيات تحكم متقدمة للحفاظ على عمليات آمنة وفعالة. تركز هذه الورقة على تصميم المتحكمات غير الخطية لمفاعلات الماء المضغوط، حيث تمثل الاضطرابات الخارجية وعدم اليقين في النظام التحديات الأساسية. لتعزيز أداء التحكم في مفاعلات الماء المضغوط، يقترح المؤلفون نهجًا متكاملًا باستخدام التحكم التنبؤي النموذجي (MPC) والتحكم الخطي المكافئ النشط في الاضطرابات من الدرجة الثانية (SOLADRC). يتم استخدام التحكم التنبؤي النموذجي لتحسين قلب المفاعل عن طريق التنبؤ بالسلوك الديناميكي للنظام وتعديل مدخلات التحكم بشكل استباقي. يتم استخدام التحكم الخطي المكافئ النشط لتوفير تنظيم قوي للمعاملات التشغيلية الرئيسية، مثل قوة المفاعل، ودرجة حرارة المبرد، والضغط، في وجود الاضطرابات المعروفة وغير المعروفة. تبرهن المحاكاة والتحليلات الشاملة على فعالية النهج المتكامل للتحكم التنبؤي النموذجي والتحكم الخطي المكافئ النشط في تحسين كفاءة التشغيل ومرونة مفاعل الماء المضغوط ومرونة الأمان. تظهر النتائج أن استراتيجية الدمج بين التحكم التنبؤي النموذجي والتحكم الخطي المكافئ النشط تتفوق على أساليب التحكم التقليدية من حيث تتبع النقطة المحددة، رفض الاضطرابات، والتعامل مع القيود. يساهم هذا العمل في تعزيز تقنيات تحسين التحكم لأنظمة MIMO، مما يمهد الطريق لتحقيق أداء أعلى في الأمان، الموثوقية، والأداء الاقتصادي لمفاعلات الماء المضغوط.