核动力反应堆结构复杂,控制难度大,存在明显的多变量、非线性、强耦合和长时延特征。现有控制方法存在超调大、稳定慢、适应差等诸多问题,在启停等瞬态过程还必须依赖人员经验进行手动干预,导致操纵人员必须始终处于高度紧张、高度警惕的工作状态,人因失误风险高,影响核动力安全性和经济性提升,严重制约了核动力向少人化和无人化方向发展。亟需开展智能运行控制研究,通过先进的控制策略和算法解决现有控制过程中多变量、非线性、强耦合和长时延等特性下的信息流、能量流、作用流的逻辑相容与结构相容问题,摆脱对操纵人员技能的高度依赖,全面提升过程控制品质,支撑核动力向少人无人化发展。
中心研究团队原创性地基于团队的数学物理研究中量子场论与极小尺度理论方面成果,将反应堆控制“针对后段宏观行为设置控制和被控参量”,扩展为“针对全程行为演变设置控制和被控参量”,形成从源头微观到后段宏观的“全程控制”。该技术方案被中国核动力院控制专家评价为“颠覆性”技术,获批2022年国家自然科学基金核技术创新基金重点项目指南:反应堆多变量非线性强耦合长时延系统智能控制机理和可信任性研究,现已完成会评答辩,并参与到核动力院牵头的、GuoFang(敏感词)重大研究计划。