基于线圈电流的控制棒驱动机构运动状态监测方法研究的开题报告.docx

基于线圈电流的控制棒驱动机构运动状态监测方法研究的开题报告
一、研究背景
核电站作为一种高风险、高危险设施，其运行安全一直备受关注。以控制棒驱动机构为例，其作用是控制核反应堆的反应速率，是核电站的重要组成部分。在控制棒驱动机构的运动过程中，存在着各种故障风险，如控制棒卡住、与电机脱离、变形等，这些故障都会对核电站的安全带来威胁。因此，对控制棒驱动机构的运动状态进行监测具有重要的现实意义。
二、主要研究目标与内容
本文的主要研究目标是基于线圈电流的控制棒驱动机构运动状态监测方法研究。通过测量线圈电流，实现对控制棒驱动机构的运动状态进行监测，包括测量控制棒位置、速度以及运动的变形情况等，并利用监测结果进行故障诊断和预警。具体的研究内容如下：
1.控制棒位置测量方法的研究：基于磁阻效应，设计磁阻式传感器，测量控制棒的位置信息。
2.控制棒速度计算方法的研究：通过对控制棒位置信息的处理，计算控制棒的速度。
3.基于线圈电流的故障检测方法研究：通过对线圈电流的监测，分析控制棒的运动状态，检测故障，如卡住、脱落等。
4.变形检测方法的研究：通过对控制棒的运动轨迹进行分析，识别控制棒的变形情况。
5.数据处理方法的研究：对传感器测量得到的位置、速度、电流等数据进行处理和分析，并提出合理的故障诊断和预警方法。
三、研究方法
本文采用理论研究与实验研究相结合的方法，具体为：
1.理论模型建立与仿真：通过建立控制棒驱动机构的数学模型，仿真其运动，分析其特征，为实验研究奠定基础。
2.实验装置搭建：在实验室中搭建控制棒驱动机构的运动实验装置，通过激励电机控制控制棒的运动，采集线圈电流、反馈电位器、位移传感器等信号数据。
3.数据处理：采用计算机对实验数据进行处理、分析和建模，提高数据处理效率，确定控制棒位置、速度、运动的变形情况等。
4.算法实现：根据数据分析和建模结果，实现基于线圈电流的控制棒驱动机构运动状态监测算法，实现故障诊断和预警功能。
四、预期研究成果
本文预期完成以下研究成果：
1.设计并制作出磁阻式传感器，并验证其在控制棒位置测量中的可行性。
2.探究线圈电流与控制棒运动状态的关系，提出基于线圈电流的监测方法，并验证其可行性。
3.运用控制棒位置、速度等数据进行故障诊断和预警实验，验证监测算法在故障诊断和预警上的效果。
4.形成可行的数据处理算法和故障监测模型，并进行实验验证，得出优化方案。
五、研究意义
本文的研究意义在于：
1.提供了基于线圈电流的控制棒驱动机构运动状态监测方法，为核电站运行安全提供了一种新的监测手段。
2.优化了控制棒驱动机构的运动控制算法，提高了驱动机构的运动准确性和安全性。
3.提高了控制棒驱动机构的故障诊断和预警能力，可以快速检测故障，避免事故产生。