1、内容提要普通高等教育十一五国家级规划教材?核反应堆控制共分为 9 章。第 1 章阐述核反应堆控制的基本概念和物理基础；第 2 章介绍离散时间控制系统的信号转换、采样定理、差分方程及其求解、z 变换和脉冲传递函数等基本概念；第 3 章介绍线性定常控制系统的状态空间模型的建立及其求解，以及线性定常系统的分析方法；第 4 章介绍核反应堆系统各种形式的动力学模型的建立和瞬态响应分析；第 5 章描述采用各种不同分析方法对核反应堆及其控制系统的稳定性进行分析，包括线性连续系统和离散系统；第 6 章着重介绍压水堆核电厂的功率分布控制和主要控制系统；第 7 章简要介绍几种不同类型动力堆控制系统，包括先进沸水堆
2、核电厂的控制系统等；第 8 章介绍核电厂的数字控制基础，主要包括集中型和集散型数字控制；第 9 章简要介绍了先进非能动压水堆核电厂 ap1000 和改进型欧洲压水堆核电厂 epr 仪表与控制系统的基本组成、功能和性能。 目录第 1 章 核反应堆控制概述1.1 引言1.2 核反应堆控制的物理基础1.3 反应性控制1.3.1 中子吸收体移动控制1.3.2 慢化剂液位控制1.3.3 燃料控制1.3.4 反射层控制1.4 核电厂稳态运行方案1.4.1 二回路蒸汽压力 ps 恒定方案1.4.2 冷却剂平均温度恒定方案1.4.3 冷却剂出口温度恒定方案1.4.4 冷却剂平均温度程序方案1.5 核电厂运行控
3、制模式1.5.1 基本负荷运行模式1.5.2 负荷跟踪运行模式习题第 2 章 线性离散控制系统的分析方法2.1 概述.2.2 离散控制系统的信号转换2.2.1 采样保持器2.2.2 数模转换器2.2.3 模数转换器2.3 连续信号的采样及其重构2.3.1 连续信号的采样2.3.2 采样信号的重构2.4 离散系统的差分方程及其求解2.4.1 用差分方程描述离散系统2.4.2 差分方程的解法2.5 z 变换2.5.1 z 变换定义2.5.2 z 反变换2.5.3 z 变换性质和定理2.5.4 z 变换计算方法2.6 线性离散系统的脉冲传递函数习题第 3 章 线性控制系统的状态空间分析方法3.1 状
4、态空间表达式的基本概念3.1.1 基本概念3.1.2 列写系统状态空间表达式的一般步骤3.2 状态空间表达式的建立3.2.1 由微分方程建立状态空间表达式3.2.2 根据传递函数建立状态空间表达式3.2.3 传递函数与状态空间表达式之间的关系3.2.4 离散控制系统的状态空间表达式3.3 线性定常系统的线性变换3.4 线性定常系统的状态方程求解3.4.1 齐次状态方程求解3.4.2 非齐次状态方程求解3.5 线性定常系统的能控性和能观测性3.5.1 线性定常系统的能控性3.5.2 线性定常系统的能观测性习题第 4 章 核反应堆动力学模型4.1 系统数学模型概述4.2 核反应堆动态方程4.2.1
5、 点堆动态方程4.2.2 核反应堆近似模型4.2.3 反应性方程4.2.4 氙的效应和动态方程4.3 核反应堆的瞬态响应分析4.3.1 考虑六组缓发中子的瞬态响应分析4.3.2 等效单组缓发中子的瞬态响应分析4.3.3 常源近似的瞬态响应分析4.3.4 瞬跳近似的瞬态响应分析4.3.5 时域响应的数值解法4.4 核反应堆的传递函数4.4.1 概述4.4.2 零功率核反应堆的传递函数4.4.3 具有温度反馈核反应堆系统的传递函数4.5 核反应堆的频率特性4.5.1 概述4.5.2 零功率核反应堆的频率特性4.5.3 具有温度反馈核反应堆系统的频率特性4.6 氙产生的传递函数和频率特性4.7 核反
6、应堆的离散化模型4.7.1 核反应堆的差分方程4.7.2 核反应堆的脉冲传递函数4.8 核反应堆的状态空间表达式习题第5 章 核反应堆控制系统的稳定性分析5.1 控制系统的性能与分析5.1.1 控制系统的基本性能5.1.2 线性系统的稳定性分析5.2 核反应堆系统的稳定性分析5.2.1 核反应堆系统的根轨迹与稳定性分析5.2.2 两路并联温度反馈核反应堆系统的稳定性分析5.2.3 两路串联温度反馈核反应堆系统的稳定性分析5.2.4 具有氙毒反馈核反应堆系统的稳定性分析5.2.5 石墨动力堆系统的稳定性分析5.3 实验研究型核反应堆控制系统的稳定性分析5.3.1 实验重水堆功率控制系统的稳定性分
7、析5.3.2 研究堆功率控制系统的稳定性分析5.4 动力堆控制系统的稳定性分析5.4.1 不带位置反馈控制系统的稳定性分析5.4.2 具有位置反馈控制系统的稳定性分析5.5 核反应堆数字控制系统的稳定性分析5.5.1 s 平面与 z 平面的映射关系5.5.2 稳定性判据5.5.3 核反应堆功率数字控制系统的稳定性分析5.6 核反应堆稳定性的状态空间分析5.6.1 李亚普诺夫第二法基本概念5.6.2 线性定常系统的李亚普诺夫稳定性分析5.6.3 核反应堆系统的李亚普诺夫稳定性分析习题第 6 章 压水堆核电厂控制6.1 概述6.1.1 压水堆核电厂6.1.2 压水堆核电厂的控制系统6.1.3 核反
8、应堆自稳自调特性6.2 压水堆功率分布控制6.2.1 轴向功率分布的描述6.2.2 限制功率分布的有关准则6.2.3 保护梯形与运行梯形6.2.4 模式 a 运行梯形6.2.5 模式 g 运行梯形6.2.6 运行梯形实例6.3 控制棒及其驱动机构6.3.1 控制棒棒束组件6.3.2 控制棒的性能6.3.3 控制棒驱动机构与移动程序6.3.4 控制棒位置6.4 压水堆功率控制6.4.1 功率控制系统6.4.2 冷却剂平均温度控制系统6.4.3 硼浓度控制6.4.4 硼浓度调节的应用6.5 控制棒位置监测6.5.1 控制棒位置探测器6.5.2 控制棒位置监测系统6.6 稳压器压力和液位控制6.6.
9、1 稳压器压力控制系统6.6.2 稳压器液位控制系统6.6.3 稳压器控制的瞬态过程6.7 蒸汽发生器液位控制6.7.1 蒸汽发生器液位调节系统6.7.2 主给水泵转速控制系统6.8 蒸汽排放控制6.8.1 向凝汽器和除氧器的蒸汽排放控制6.8.2 向大气的蒸汽排放控制6.9 汽轮机控制6.9.1 汽轮发电机组的负荷特性6.9.2 汽轮机控制系统的工作原理6.9.3 调节阀驱动机构习题第 7 章 其他堆型核电厂控制7.1 重水堆核电厂控制7.1.1 坎杜堆功率调节系统7.1.2 蒸汽发生器压力控制系统7.2 沸水堆核电厂控制7.2.1 沸水堆核电厂的控制系统7.2.2 先进沸水堆核电厂的控制系
10、统7.2.3 经济简化型沸水堆核电厂的控制系统7.3 气冷核反应堆控制7.3.1 改进型气冷核反应堆控制系统7.3.2 高温气冷核反应堆控制系统7.4 钠冷快中子增殖核反应堆控制习题第 8 章 核电厂的数字控制8.1 概述 8.1.1 数字控制系统的组成与特点8.1.2 计算机控制的分类8.1.3 数字 pid 控制器8.1.4 核电厂数字仪表与控制系统的功能与设计准则8.2 核电厂的集中型计算机控制8.2.1 坎杜堆核电厂计算机控制系统的组成8.2.2 坎杜堆核电厂计算机控制软件8.3 核电厂的集散型计算机控制8.3.1 核电厂集散型计算机控制系统组成8.3.2 正常运行仪表与控制系统8.3
11、.3 安全仪表与控制系统8.3.4 软件系统8.3.5 核电厂集散控制总线系统习题第 9 章 先进压水堆核电厂控制简介9.1 非能动先进压水堆核电厂控制9.1.1 非能动先进压水堆核电厂概述9.1.2 非能动先进压水堆功率控制9.1.3 非能动先进压水堆核电厂数字化仪表与控制系统9.2 改进型欧洲压水堆核电厂控制9.2.1 改进型欧洲压水堆核电厂概述9.2.2 改进型欧洲压水堆核电厂数字化控制原理9.2.3 改进型欧洲压水堆核电厂数字化仪表与控制系统习题参考文献附录 1 缓发中子份额和先驱核衰变常数附录 2 常用拉普拉斯变换与 z 变换表附录 3 核反应堆的传递函数附录 4 核反应堆的对数频率特性曲线图 作者介绍文摘
