..）时亥Ij，种A+ 1) = /VW') +A.W')，而k+1时刻延迟消 除后的电流值为+ 1) =C,Wf1)。
[0130] 实施例2;
[0131] 本实施例在实施例1的基础上做出了如下进一步限定；在有换挡的情况下，本实 施例还包括按如下的信号处理方法对原始信号进行处理；在换档区域内，假设中子通量保 持不变，然后反推中子通量密度产生的电流信号，再与探测器实际输出电流相减，得到换挡 突变分量；在换档区域外，探测器输出电流减去换挡突变分量，得到中子通量密度产生的电 流信号，然后再对此电流信号进行延迟消除处理。
[0132] 本实施例的换档区域设计结构如下：
[013引在换档区域内也《k《k2)，假设中子通量密度不变，则有：
[0134] n(k+1) =n(k) (16)
[013 引 Ja(k+1) =e-wsja(k) + (l-e-ws)n似 (17)
[0136] 可W反推出饥自给能探测器电流信号为：
[0137] I(k+1) =Ja化+l)+cn化+1) (18)
[013引将反推电流（18)当成探测器实际输出电流，然后进行延迟消除；
[0139] 在换档区域时间边界k2处，换档引起的电流偏置量可W由下式进行估算：
[0140] 0 = !似-抑心) (巧）
[0141] 其中，表示在k2时刻的探测器实际输出电流；
[0142] 在换档区域外，需要对探测器实际输出电流进行偏置补偿W抵消换档所带来的影 响，将探测器实际输出电流加上式（19)表示的换档引起的电流偏置量，得到中子通量密度 产生的电流信号，然后再对此电流信号进行延迟消除。
[0143]W上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制，凡是依 据本发明的技术实质上对W上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本发明的保 护范围之内。
【主权项】
1.基于H2/H C?混合滤波的钒自给能探测器信号延迟消除方法，其特征在于：包括以下 步骤： 步骤1、建立钒与热中子的核反应模型： 在反应堆瞬态工况下，通量的变化引起钒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：(1) 其中，Φ⑴为中子通量，N51(t)为51V的核密度，N52⑴为 52V的核密度，σ 51为51V的 中子吸收截面，λ52为52V的衰变常量，I(t)为钒自给能探测器输出电流，Kpv为瞬时成分的 灵敏度，K gv为瞬时成分的灵敏度； 将式（1)变形得到如下等式：(2) C3) I (t) = cn (t) + λ m2 (t) (4) 其中，!^⑴^⑴分别代表51V，52V的存量，C为电流的瞬时份额，a为电流的β衰变 份额； 步骤2、采用直接变换建立核反应模型对应的离散状态方程： 令上⑴=Xm2(t)代入式（2)、式⑶及式⑷中，将连续时间的常微分方程直接进 行离散化，并添加噪声项，得到以下离散状杰方稈：步骤3、确定f凡自给能探测器电流的瞬时响应份额； 步骤4、利用H2/H c?混合滤波器对钒自给能探测器电流信号作延迟消除： 对于一个离散控制过程系统，该系统可用一个状态方程来描述： X (k+1) = Ax (k) +B1W (k) +B2V (k) y (k) = Cx (k) +D1W (k) +D2V (k) (9) z (k) = Lx (k) 其中，x(k)为第k次采样点的n维状态向量，w(k)系统过程噪声，v(k)为系统观测白 噪声，y(k)为第k次采样点的测量值，z (k)为1维待求向量，L为l*n维矩阵； 假定系统是渐近稳定的，则对给定的常数γ >〇,要求设计一个渐近稳定的满阶线性滤 波器是渐近稳定的，则对应于通道的滤波误差方差有一个上界，即 巧Ii.丨f1⑴,对应于通道的滤波误差向量满足_|网2 <γ|η|，其中对于给定的常数γ >〇以及traceX)，系统存在一个Η2/Η c?混合滤波器，当且仅当以下 的线性矩阵不等式成立其中R、X为待求解的对称正定矩阵，而S、Z、T为待求解的一般矩阵； 得到上述矩阵后，H2/H c?混合滤波器的相关矩阵表示如下： Af= (R-X) ^1S, Bf= (R-X) ^1Z, Cf= T (15)； 对于钒自给能探测器，由其离散状态方程可知方程（9)中的对应矩阵为：通过求解线性矩阵不等式（13)、（14)，可得H2/H c?混合滤波器矩阵Af、Bf、Cf，从而可以 由如下步骤获取消除延迟后任意时刻的探测器电流值： 由初始电流测量值_Ρ(〇)可彳，初始〇时刻延迟消除后电流值为 Z(O) = CVi(O); 对于任意k+l(k = 0, 1，···）时刻，邱+1) = Λ·咐) + Α.沿），而k+Ι时刻延迟消除后 的电流值为拟+ D = C,.沿+ 1)。2. 根据权利要求1所述的基于H2/H c?混合滤波的钒自给能探测器信号延迟消除方法， 其特征在于，所述步骤3确定钒自给能探测器电流的瞬时响应份额的具体步骤如下：在反 应堆启动物理实验阶段，通过升/降反应堆功率形成功率台阶，记录相应的堆外探测器信 号实测值与钒自给能探测器信号实测值，其中，堆外探测器能够瞬时响应中子通量的变化， 相应的实测值可认为是真实的中子通量；通过调整瞬时响应份额的理论值给定N个不同的 瞬时响应份额预测值，再将堆外探测器信号实测值代入离散状态方程，可以得到N组钒自 给能探测器信号理论值，将理论值与钒自给能探测器信号实测值进行比较，取其中符合程 度最好的某组理论值相应的瞬时响应份额预测值为后续延迟消除所采用的瞬时响应份额。3. 根据权利要求1或2所述的基于H2/H c?混合滤波的钒自给能探测器信号延迟消 除方法，其特征在于，在有换挡的情况下，还包括按如下的信号处理方法对原始信号进行处 理：在换档区域内，假设中子通量保持不变，然后反推中子通量密度产生的电流信号，再与 探测器实际输出电流相减，得到换挡突变分量；在换档区域外，探测器输出电流减去换挡突 变分量，得到中子通量密度产生的电流信号，然后再对此电流信号进行延迟消除处理。4. 根据权利要求3所述的基于H2/H c?混合滤波的钒自给能探测器信号延迟消除方法， 其特征在于，所述的换档区域设计结构如下： 在换档区域内Gc1S k2)，假设中子通量密度不变，则有： n (k+1) = n (k) (16) Ja(k+1) = θ-λ-TsJa (k) + (l-e-A-Ts)n(k) (17) 可以反推出钒自给能探测器电流信号为： I(k+1) = Ja(k+l)+cn(k+l) (18) 将反推电流（18)当成探测器实际输出电流，然后进行延迟消除； 在换档区域时间边界1^2处，换档引起的电流偏置量可以由下式进行估算： D = l(k2)-y(k2) 19) 其中，.KM表示在1^2时刻的探测器实际输出电流； 在换档区域外，将探测器实际输出电流加上式（19)表示的换档引起的电流偏置量，得 到中子通量密度产生的电流信号，然后再对此电流信号进行延迟消除。
【专利摘要】本发明公开了基于H2/H∞混合滤波消除钒自给能探测器信号延迟的方法，包括依次进行的以下步骤：步骤1、建立钒与热中子的核反应模型；步骤2、采用直接变换建立核反应模型对应的离散状态方程；步骤3、确定钒自给能探测器电流的瞬时响应份额；步骤4、利用H2/H∞混合滤波器对钒自给能探测器电流信号作延迟消除。本发明应用时能对钒自给能中子探测器的电流信号进行延迟消除处理，并能有效抑制噪声，使得钒自给能中子探测器在反应堆瞬态工况时也能正常使用，且由于该方法仅要求测量误差通道所对应的滤波误差方差有一个上界，从而当输入信号是一个具有有限能量的不确定信号时，钒自给能中子探测器也能正常应用。
【IPC分类】G06F19/00, G21C17/108, G01T3/00
【公开号】CN104882180
【申请号】CN201510166352
【发明人】龚禾林, 陈长, 彭星杰, 赵文博, 刘启伟, 李向阳, 李庆, 于颖锐
【申请人】中国核动力研究设计院
【公开日】2015年9月2日
【申请日】2015年4月9日