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Ugolini; 吉川 信治; 小澤 健二
PNC TN9410 95-253, 13 Pages, 1995/10
本報告書は、ニューラルネットワークに基づいたモデル適応制御システム(MRACnn)の、高速増殖炉用ビルディングブロックタイプ(BBT)シミュレータへの実装について述べる。本報告の目的は、この制御手法が高速増殖炉もんじゅの3基の蒸発器の出口蒸気温度の制御性能をなお一層向上させることを、BBTシミュレータを用いて示すことである。MRACnnシステムとBBTシミュレータは、外部共有メモリを両者がアクセスすることにより結合された。その上で、MRACnnシステムは、BBTシミュレータで構築されたもんじゅプラント内のPID制御システムに替わって給水調整弁の開度を算出して蒸発器を制御している。MRACnnは2種類の実験を通じて評価された。その1つは、1ループの蒸発器のみをMRACnnで制御して他の2基の蒸発器は従来のPIDシステムによって制御する実験であり、他方は3基の蒸発器全てをMRACnnで制御する実験である。双方の実験で、対象とした全ての過渡条件下で、MRACnnが蒸発器の蒸気出口温度をPIDよりも設定値に近く保つことが確認された。
Ugolini; 吉川 信治; 小澤 健二
PNC TN9410 95-210, 11 Pages, 1995/09
蒸気発生器の出口蒸気温度の正確な制御は、原子力発電所の水/蒸気系全体の性能を向上させるために重要である。本報告書では、制御対象の挙動予測及び制御対象の上流で時間的に先行して観測される境界条件をニューラルネットワークによって制御信号に反映させるアルゴリズムについて述べる。このアルゴリズムはニューラルネットワークを用いたモデル適応制御法(MRACnn)に組み込まれている。MRACnnが原子炉の蒸気発生器のような非線形な機器をも制御できることは既に報じられているが、MRACnnシステムの性能向上のためにニューラルネットワークの特性を更に利用する手法については今まで考えられてはいなかった。本報告書に述べるMRACnnの改良型は高速炉プラントシュミレータと接続して、蒸気発生器出口蒸気温度の制御に用いられた。この結果、制御対象の挙動予測及び制御対象の上流で時間的に先行して観測される境界条件を制御信号に反映させることが制御性能を向上させることを確認した。
吉川 信治; 小澤 健二; 小屋越 直喜; 大戸 敏弘
PNC TN9410 95-160, 18 Pages, 1995/06
運転員に求められるプラントの運転・診断に必要な知識の形成を計算機で支援する技術の開発を目指した研究の第1段階として、2ケースの、教育訓練課程に含まれない事象での運転員挙動データを採取した。2ケース共、妥当な時間内に原因の同定を終えることができた。今後の研究のためには、会話を計算機による処理が可能な形でデータ化しておくことが有益と思われ、このために、
情報の操作の種類
操・作対象の情報を基本とする会話内容の定式化手法を堤案した。対象プラントを人間が把握する枠組として、プロセス変量の変化が伝播していく経路を表わしたネットワークと、公衆安全と発電を最上位の機能、各機器単体の役割を最下位の機能とする機能階層モデルが種々の研究で認められている。今回の実験でもこれが重要な役割を果たしているが、既に任務に就いているレベルの運転員はこれらの知識は既に有しており、この・レべルの運転員に対して冒頭のシステムがなし得る貢献としては、さらなる診断の迅速化や確実性のための、プロセス量間の定量的な関係や、そのような(定性的な関係を超えた)詳細な情報を診断に用いる手法に関する知識の獲得に対する支援が考えられる。
村松 壽晴
PNC TN9410 88-065, 123 Pages, 1988/06
単相多次元熱流動解析コードAQUAに組み込まれているFuzzy理論を用いた適応制御システムに学習機構(SOC、Self-Organizing Controller)を新たに付加した。この学習機構は、適応制御システムが実行した制御動作をシステム自身が性能評価し、その評価結果をシステムの制御ルールとして修正格納するような機能を持つ。このため、同一問題に対しては繰返し回数を重ねるに従がって最適な制御ルールが内部に自動的に構築され解析効率が向上する。例えば、定常計算問題において学習を実施し、過渡計算問題では学習された知識(制御ルール)を用いての高効率な計算が可能となる。定常計算問題においては、5回の学習により計算時間が学習を行なわない場合に比で約0.7倍に短縮された。また、過渡計算問題においては、解析精度を保持しつつ計算時間を学習を行なわない場合に比べ約0.9倍に短縮できる。以上得られた知見から、Fuzzy制御系の高度化につき、SOCが学習機構構築に有効であることが確認された。
村松 寿晴; 前川 勇*
PNC TN9410 87-130, 156 Pages, 1987/08
単相多次元熱流動解析コード"AQUA"にFuzzy理論を用いた適応制御システムを導入した。この適応制御システムは、与えられた計算体系および境界条件の下で計算安定性、計算精度および計算時間の最適化を計るものである。操作対象は、時間刻み幅
tとSOR法を使用する上での加速係数
である。時間刻み幅tの最適化については、外部より設定固定して計算を美行した場合に比べ計算時および計算精度につきこれを上回る良好な結果が得られた。例えば、完全陰解法を用いた定常計算については、計算精度を保障しつつ計算時間が約2/3に短縮された。加速係数の最適化についても、外部より設定固定した場合あるいは固有値計算より求められた理論値に基づいて設定固定した場合と比較して、計算時間および収束性等につきこれらと同等あるいはこれらを上回る良好な結果が得られた。以上得られた如見から単相多次元熱流動解析コードの最適化に対しFuzzy理論を用いた適応制御系が有効であることが確認された。
佐藤 一男
JAERI-M 4870, 71 Pages, 1972/07
本報告は、OECD Halden Reactor Projectに筆者が滞在中に、開発に参加した炉内中性子束分布制御系の理論的な面を述べたものである。この制御系は、炉心を線型化して得られる炉心特性行列によって系を記述することにより、何ら先験的な炉心モデルを必要とせず、制御系のパラメータは実験的に決定され、かつ炉心の特性変化に応じて自動的に修正される。本報告では、この制御糸の理論的基礎、最適制法則の導出、制約の取り扱い、Xeなどの遅いプロセスの分離、不安定炉心の問題などが述べられている。なお、本報告中に用いられている、やゝ特殊な行列演算の手法については、附録として末尾にまとめてある。
