[发明专利]一种核电厂闭环控制系统的调试方法和系统

权利要求书

1.一种核电厂闭环控制系统的调试方法，所述核电厂闭环控制系统包括多个闭环回路，且每个闭环回路包括至少一个PID控制器，其特征在于，所述调试方法包括：

A．接收用户在离线校验表中输入的参数设计值，以生成校验信息；

B．根据所述校验信息，对PID控制器的控制参数进行验证或整定；

C．在扰动工况下对验证或整定后的控制参数进行优化；

D．在瞬态工况下修改PID控制器的控制参数和/或修改PID控制器的逻辑和相关定值，以保证闭环控制系统在瞬态工况下的正常响应。

2.根据权利要求1所述的核电厂闭环控制系统的调试方法，其特征在于，所述步骤B包括：

B1.若所述校验信息中包含有PID控制器的控制参数的设计值，则使用开环测试法对PID控制器的组态和控制参数进行验证；

B2.若所述校验信息中未包含有PID控制器的控制参数的设计值，则使用试验试凑法或试验经验法对PID控制器的控制参数进行整定。

3.根据权利要求2所述的核电厂闭环控制系统的调试方法，其特征在于，所述步骤B1包括：

B11.使用开环阶跃响应法，根据PID控制器的控制参数的设计值计算该PID控制器在给定扰动下的理论输出值，以得到PID控制器的理想响应曲线；

B12.根据PID控制器的特点对PID控制器的控制参数的设计值进行匹配处理，形成PID控制器的控制参数的匹配值；

B13.将PID控制器的控制参数的匹配值设置到PID控制器中，运行PID控制器后加入阶跃扰动，记录PID控制器的测试响应曲线；

B14.将PID控制器的测试响应曲线与理想响应曲线进行比对，从而对PID控制器的组态和控制参数进行验证。

4.根据权利要求2所述的核电厂闭环控制系统的调试方法，其特征在于，在所述步骤B2中，使用试验试凑法对PID控制器的控制参数进行整定的步骤包括：

B21.将PID控制器的积分时间、微分时间分别设置为0，将PID控制器的比例系数从0.5开始逐渐增大，直至PID控制器的响应曲线的超调量小于30%且衰减比小于1/4，并记录PID控制器当前的比例系数，然后判断PID控制器的响应曲线的稳态误差是否小于5%，若是，则执行步骤C；若否，则执行步骤B22；

B22.将PID控制器当前的比例系数减小为原来的50-80%，再将积分时间设置为60s-120s，并逐渐减小积分时间，且相应调整比例系数，直至稳态误差小于5%，并记录PID控制器当前的比例系数、积分时间，然后判断PID控制器的响应曲线的超调量是否小于30%，且衰减比是否小于1/4，若是，则执行步骤C；若否，则执行步骤B23；

B23.将PID控制器的微分时间从零开始逐渐增大，并相应地调整PID控制器当前的比例系数和积分时间，反复试凑直至PID控制器的响应曲线的超调量小于30%、衰减比小于1/4且稳态误差小于5%，并记录PID控制器当前的比例系数、积分时间、微分时间。

5.根据权利要求2所述的核电厂闭环控制系统的调试方法，其特征在于，在所述步骤B2中，使用试验经验法对PID控制器的控制参数进行整定的步骤包括：

B25.预先确定对PID控制器的输出值及设定值进行采样的采样周期；

B26.将PID控制器的积分时间、微分时间设置为0，且将PID控制器的比例系数从0.5开始逐渐增大，直至该PID控制器对输入阶跃信号的响应出现临界振荡，并记录当前的比例系数和临界振荡周期；

B27.以连续-时间控制器为基准控制器，且该基准控制器的控制参数与该PID控制器的控制参数相同，根据下面公式计算该PID控制器的控制度：

其中，e为该PID控制器的输出值与设定值的误差，e′为基准控制器的输出值与设定值的误差；

B28.根据所述控制度和步骤B26中所记录比例系数与临界振荡周期通过PID控制器的控制参数表计算PID控制器的比例系数、积分时间、微分时间，其中，所述PID控制器的控制参数表是预先根据扩充临界比例带法而确定的。