基于卡尔曼滤波的铑自给能探测器信号延迟消除方法
【专利摘要】本发明涉及核反应堆芯测量系统探测器信号处理【技术领域】，具体公开了一种基于卡尔曼滤波的铑自给能探测器信号延迟消除方法。该方法的具体步骤为：1、建立铑与中子的核反应模型；2、建立卡尔曼滤波模型；3、利用卡尔曼滤波对铑自给能中子探测器电流信号作延迟消除；3.1、获得卡尔曼滤波算法中的系统过程白噪声方差矩阵Q和系统观测白噪声方差矩阵为R；3.2、采集铑自给能探测器电流值，进行模数转换后，利用卡尔曼滤波对铑自给能中子探测器电流信号作延迟消除；本发明所述的一种基于卡尔曼滤波的铑自给能探测器信号延迟消除方法，可以对测量电流信号进行降噪处理，可以保证响应时间足够小的情况下，噪声放大倍数抑制在1~8倍。
【专利说明】基于卡尔曼滤波的铑自给能探测器信号延迟消除方法
【技术领域】
[0001]本发明属于核反应堆芯测量系统探测器信号处理【技术领域】，具体涉及一种基于卡尔曼滤波的铑自给能探测器信号延迟消除方法。
【背景技术】
[0002]用作先进堆芯测量系统堆内探测器的铑自给能中子探测器，其敏感材料铑与中子反应产生的次生核素发生衰变产生电流，稳态情况下该电流大小与所在位置通量成正比，因此通过测量铑自给能探测器能够推知其所在位置中子通量。由于该类探测器电流主要成分是由次生核素衰变产生的，在反应堆瞬态情况(中子通量水平变化的情况)下，该类探测器电流不能实时反映通量水平的变化，而是有一定的延迟，延迟时间参数与次生核素的衰变一致。因此，利用铑自给能中子探测器作中子测量装置的先进堆芯测量系统，为了保证中子通量测量的准确性，需要对铑自给能探器的电流信号作延迟消除处理。
[0003]由于实际的测量过程中总伴随有噪声(过程噪声和测量噪声)，利用直接的数学反演方法作延迟消除会将探测器电流信号噪声放大，最大可放大到20倍，影响测量的精度。因此在延迟消除处理过程中，需要有效抑制噪声的放大。
[0004]卡尔曼滤波属于一种软件滤波方法，其基本思想是:以最小均方误差为最佳估计准则，采用信号与噪声的状态空间模型，利用前一时刻的估计值和当前时刻的观测值来更新对状态变量的估计，求出当前时刻的估计值，算法根据建立的系统方程和观测方程对需要处理的信号做出满足最小均方误差的估计。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于在于提供一种基于卡尔曼滤波的铑自给能探测器信号延迟消除方法，可以对铑自给能中子探测器的电流信号进行延迟消除处理，并有效抑制噪声，使得铑自给能中子探测器在反应堆瞬态工况时也能正常使用。
[0006]本发明的技术方案如下:一种基于卡尔曼滤波的铑自给能探测器信号延迟消除方法，该方法具体包括如下步骤:
[0007]步骤1、建立铑与中子的核反应模型；
[0008]在反应堆瞬态工况下，通量的变化引起铑自给能中子探测器电流的变化并不同步，后者较前者有一定的滞后，描述上述反应的具体公式如下:
【权利要求】
1.一种基于卡尔曼滤波的铑自给能探测器信号延迟消除方法，其特征在于:该方法具体包括如下步骤: 步骤1、建立铑与中子的核反应模型； 在反应堆瞬态工况下，通量的变化引起铑自给能中子探测器电流的变化并不同步，后者较前者有一定的滞后，描述上述反应的具体公式如下:
2.根据权利要求1所述的一种基于卡尔曼滤波的铑自给能探测器信号延迟消除方法，其特征在于:所述的步骤3.1中自给能中子探测器测量电流的白噪声方差R是通过统计稳态输出情况下输出电流的白噪声获得。
3.根据权利要求1所述的一种基于卡尔曼滤波的铑自给能探测器信号延迟消除方法，其特征在于:所述的步骤3.1中系统过程白噪声方差矩阵Q具体为: Q为3*3矩阵，是过程白噪声
【文档编号】G06F19/00GK103871525SQ201210539051
【公开日】2014年6月18日 申请日期:2012年12月13日 优先权日:2012年12月13日
【发明者】龚禾林, 李庆, 刘启伟, 陈长, 李向阳, 卢宗健, 王金雨, 宫兆虎 申请人:中国核动力研究设计院