預(yù)測(cè)控制策略在核電站應(yīng)用研究進(jìn)展

方愿捷，費(fèi)敏銳，錢 虹，陳 凱

(1.上海大學(xué)機(jī)電工程與自動(dòng)化學(xué)院,上海 200072; 2.上海市電站自動(dòng)化技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，上海 200072；3.上海電力大學(xué)自動(dòng)化工程學(xué)院，上海; 200090;4.上海自動(dòng)化儀表有限公司,上海 200072)

0 引言

預(yù)測(cè)控制策略通常內(nèi)嵌一個(gè)約束目標(biāo)函數(shù)，在控制中通過考慮約束函數(shù)的優(yōu)化作用不斷驅(qū)使控制系統(tǒng)向控制目標(biāo)接近。在目標(biāo)函數(shù)的驅(qū)動(dòng)下，其跟蹤效果優(yōu)于經(jīng)典控制系統(tǒng)，因而受到學(xué)者的廣泛關(guān)注。

近年來，隨著預(yù)測(cè)控制技術(shù)的發(fā)展，預(yù)測(cè)控制理論體系從最初僅考慮軌跡偏差約束的控制方案發(fā)展到考慮多種綜合指標(biāo)的高性能控制方案[1]。同時(shí)，因?yàn)轭A(yù)測(cè)控制理論的內(nèi)涵發(fā)展，預(yù)測(cè)控制的應(yīng)用領(lǐng)域不斷延伸。大量文獻(xiàn)報(bào)道了預(yù)測(cè)控制因考慮多個(gè)約束條件下的控制優(yōu)化問題而在多個(gè)領(lǐng)域中獲得應(yīng)用，如從普通工業(yè)控制領(lǐng)域擴(kuò)大到微納制造[2]、醫(yī)療設(shè)備[3]、飛行器控制[4]等領(lǐng)域。

核電站主要控制對(duì)象涉及反應(yīng)堆、蒸汽發(fā)生器(steam generator，SG)、汽輪機(jī)以及發(fā)電機(jī)等。其中，汽輪機(jī)、發(fā)電機(jī)作為火電等發(fā)電過程常用設(shè)備，其控制技術(shù)已經(jīng)較為成熟。而一回路中的反應(yīng)堆涉及多種動(dòng)力學(xué)原理，其狀態(tài)空間呈現(xiàn)出變量耦合，系統(tǒng)矩陣依賴外部參數(shù)、狀態(tài)量難測(cè)量等特征。同時(shí)，作為一、二回路能量交換的主要設(shè)備，SG涉及氣、液兩相動(dòng)態(tài)變化且測(cè)量環(huán)節(jié)存在“虛假水位”現(xiàn)象，呈現(xiàn)出動(dòng)態(tài)模型復(fù)雜、系統(tǒng)內(nèi)變量耦合等特征。反應(yīng)堆與SG均呈現(xiàn)多變量耦合、系統(tǒng)檢測(cè)困難、參數(shù)變化等共性問題，是典型的復(fù)雜非線性系統(tǒng)。針對(duì)上述核電站復(fù)雜非線性的控制問題，預(yù)測(cè)控制技術(shù)以其良好的非線性控制能力與追蹤能力，成為在核電站主要控制環(huán)節(jié)應(yīng)用研究的重要方法。同時(shí)，實(shí)現(xiàn)在“堆跟機(jī)”模式下核電站預(yù)測(cè)控制更優(yōu)異的控制性能指標(biāo)是核電站廣大學(xué)者的研究目標(biāo)。

本文通過分析核電站反應(yīng)堆的功率、冷卻劑溫度以及SG水位的模型特征，總結(jié)多種預(yù)測(cè)控制策略在核電站的應(yīng)用效果，由此形成核電站預(yù)測(cè)控制發(fā)展的整體脈絡(luò)。本文首先簡(jiǎn)要回顧了反應(yīng)堆堆芯模型的建立過程，然后分別回顧了反應(yīng)堆堆芯功率預(yù)測(cè)控制、冷卻劑平均溫度預(yù)測(cè)控制以及SG水位預(yù)測(cè)控制的發(fā)展,最后對(duì)核電站預(yù)測(cè)控制方法的未來研究方向進(jìn)行展望。

1 反應(yīng)堆堆芯模型

核電站反應(yīng)堆堆芯的狀態(tài)空間復(fù)雜，涉及中子動(dòng)力學(xué)、熱工水力學(xué)等相關(guān)內(nèi)容。相應(yīng)的堆芯模型中包含了功率模型與冷卻劑溫度模型，可以應(yīng)用于堆芯功率或者冷卻劑溫度的目標(biāo)追蹤控制。

堆芯中子動(dòng)力學(xué)方程通常由瞬發(fā)中子與緩發(fā)中子這2個(gè)方程來表述。一般而言，堆芯功率由反應(yīng)堆的中子濃度n(t)來反映，而緩發(fā)中子濃度c(t)與n(t)也密切關(guān)聯(lián)。中子動(dòng)力學(xué)方程如下：

(1)

(2)

式中：β為緩發(fā)中子裂變總份額；ρ為反應(yīng)性；λ為等效緩發(fā)中子衰變常數(shù)；Λ為瞬發(fā)中子代時(shí)間。

功率需要通過熱工水力進(jìn)行傳遞。反應(yīng)堆的冷卻劑將堆芯功率帶出。熱工水力方程包含堆芯功率與燃料棒溫度的動(dòng)態(tài)方程，以及冷卻劑溫度與燃料棒熱傳遞的動(dòng)態(tài)方程。具體方程如下：

(3)

(4)

式中：Tf為燃料棒平均溫度；To為冷卻劑出口溫度；Pcl為燃料棒傳遞給冷卻劑的功率；P2為冷卻劑傳遞給二回路的熱量；Pn為反應(yīng)堆實(shí)時(shí)功率；εf為燃料元件釋放的份額；μf為燃料棒熱容；μc為冷卻劑熱容。

堆芯的控制量是反應(yīng)堆的棒速。對(duì)于控制棒在堆芯的移動(dòng)帶來的反應(yīng)性動(dòng)態(tài)變化，其動(dòng)態(tài)過程由反應(yīng)性方程表示：

(5)

式中：αf為燃料棒溫度反應(yīng)系數(shù)；αc為冷卻劑溫度反應(yīng)系數(shù)；Tf0為燃料棒平衡狀態(tài)的平均溫度；To0為冷卻劑平衡狀態(tài)的平均溫度；ρr為控制棒運(yùn)動(dòng)引入的反應(yīng)性。

式(1)～式(5)構(gòu)成了堆芯功率狀態(tài)空間。從狀態(tài)空間可以看出，系統(tǒng)呈現(xiàn)典型的參數(shù)耦合、非線性特征。對(duì)于該系統(tǒng)，應(yīng)用傳統(tǒng)的控制策略，如比例積分微分(proportional integral differential,PID)控制策略，較難取得精準(zhǔn)的跟蹤控制效果。

大量文獻(xiàn)基于非線性奇異攝動(dòng)理論對(duì)模型進(jìn)行優(yōu)化，并對(duì)堆芯功率狀態(tài)空間進(jìn)行變換，從而得到在功率平衡點(diǎn)的線性參數(shù)依賴(linear parameter varying， LPV)模型。功率由中子濃度n(t)等效表示。對(duì)應(yīng)平衡點(diǎn)的狀態(tài)空間如下[5]：

(6)

其中，系統(tǒng)矩陣分別為：

D=[0]

y=[n]

u=[Zr]

式中：狀態(tài)量n為中子密度；c為先驅(qū)核濃度；Tl為冷卻劑出口溫度。

反應(yīng)堆堆芯模型還應(yīng)考慮不同情形的變化，如堆芯中量測(cè)噪聲一直存在的反應(yīng)堆堆芯含噪模型[6]、堆芯建模中多種參數(shù)不確定的不確定性堆芯模型[7-8]等。雖然眾多變化情景下反應(yīng)堆堆芯狀態(tài)空間變化較多，但其核心為式(1)～式(5)所表達(dá)的基本原理是確定的。眾多的模型變化也符合控制系統(tǒng)中參數(shù)不確定、含噪、含攻擊的表達(dá)，是貼合實(shí)際情形的。這些對(duì)象模型均在不同文獻(xiàn)中得到應(yīng)用。

2 反應(yīng)堆堆芯功率預(yù)測(cè)控制策略

堆芯的功率控制從研究開始就得到大量學(xué)者的關(guān)注，形成諸如最優(yōu)控制、模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等控制方案[9-11]。隨著反應(yīng)堆堆芯的功率跟隨電力負(fù)荷的需求日益突出，如何快速、穩(wěn)定地跟隨堆芯功率以及考慮控制能量?jī)?yōu)化的控制策略已成為堆芯研究的重點(diǎn)。

典型模型預(yù)測(cè)控制算法如圖1所示。

圖1 典型模型預(yù)測(cè)控制算法示意圖

預(yù)測(cè)控制通常包括預(yù)測(cè)模型、滾動(dòng)優(yōu)化與反饋校正三個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)。模型預(yù)測(cè)控制作為集預(yù)測(cè)、優(yōu)化、反饋?zhàn)饔糜谝惑w的先進(jìn)控制策略，開始應(yīng)用于反應(yīng)堆的堆芯系統(tǒng)中。

典型堆芯模型預(yù)測(cè)控制流程如下。首先，對(duì)反應(yīng)堆堆芯的功率進(jìn)行預(yù)測(cè)。具體預(yù)測(cè)控制方法可以是模型算法控制、動(dòng)態(tài)矩陣控制(dynamic matrix control，DMC)等。然后，通過預(yù)設(shè)軌跡與實(shí)際反饋值的輸出進(jìn)行偏差計(jì)算，在目標(biāo)代價(jià)函數(shù)中進(jìn)行計(jì)算滾動(dòng)優(yōu)化，并通過求解代價(jià)函數(shù)預(yù)測(cè)系統(tǒng)未來時(shí)刻的輸出。最后，將求解的控制量施加于被控對(duì)象中，通過真實(shí)堆芯功率系統(tǒng)作用獲得系統(tǒng)的真實(shí)輸出并反饋給系統(tǒng)。

文獻(xiàn)[12]、文獻(xiàn)[13]使用二次規(guī)劃(quadratic programming，QP)方法，分別對(duì)具有6組緩發(fā)中子/1組等效緩發(fā)中子的簡(jiǎn)化模型進(jìn)行模型預(yù)測(cè)控制。該控制方案需要在線對(duì)堆芯功率進(jìn)行實(shí)時(shí)在線計(jì)算，同時(shí)引入了反應(yīng)堆控制量的約束條件，通過求解有約束的QP問題，以實(shí)現(xiàn)堆芯功率快速跟蹤。文獻(xiàn)[14]通過應(yīng)用廣義預(yù)測(cè)控制(generalized predictive control,GPC)建立堆芯模型，設(shè)計(jì)具有遺忘因子的在線辨識(shí)方法，實(shí)現(xiàn)堆芯功率模型的進(jìn)一步參數(shù)優(yōu)化。利用完善的模型對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行廣義預(yù)測(cè)控制，可取得顯著優(yōu)于DMC控制策略的良好效果。文獻(xiàn)[15]應(yīng)用了包含遺傳算法的模型預(yù)測(cè)控制器。其中，遺傳算法被用于優(yōu)化控制棒的運(yùn)動(dòng)機(jī)制。文獻(xiàn)[16]將模糊控制與預(yù)測(cè)控制相結(jié)合，基于并行補(bǔ)償?shù)姆椒?gòu)建了適用于全局的預(yù)測(cè)控制。為了保證平衡點(diǎn)的平滑性，文獻(xiàn)[17]進(jìn)一步引入了Takagi-Sugeno(T-S)模糊模型。為了分析反應(yīng)堆功率在有界擾動(dòng)和模型不確定性的問題上輸入-狀態(tài)的穩(wěn)定性(input to state stability，ISS)，文獻(xiàn)[7]提出了一種滿足上述需求穩(wěn)定條件的ISS系統(tǒng)非線性魯棒模型預(yù)測(cè)控制算法。

綜合以上研究，可以得出以下結(jié)論。第一，堆芯功率預(yù)測(cè)控制的研究從普通的模型預(yù)測(cè)發(fā)展到復(fù)雜的組合預(yù)測(cè)控制策略，進(jìn)而衍生出一些考慮反應(yīng)堆系統(tǒng)抗噪、抵御模型不確定性等問題的預(yù)測(cè)控制策略。第二，反應(yīng)堆堆芯控制策略整體從恒功率的跟蹤控制向堆芯功率跟蹤控制的方向發(fā)展。第三，堆芯控制從理想條件下的堆芯功率控制向著考慮具有多種不確定性描述的堆芯功率跟蹤發(fā)展，為堆芯的變功率跟蹤打下了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

同時(shí)，可以注意到，作為堆芯系統(tǒng)關(guān)鍵核心，反應(yīng)堆的功率跟蹤控制影響著整個(gè)系統(tǒng)的安全性。特別是發(fā)生于2013年日本福島核事故，引起了核電控制學(xué)者對(duì)控制系統(tǒng)安全性的反思。因此，反應(yīng)堆堆芯功率跟蹤在預(yù)測(cè)控制算法框架內(nèi)的安全約束需要進(jìn)一步得到重視。而隨著對(duì)于先進(jìn)控制策略以及大量在線計(jì)算的引入，反應(yīng)堆的功率跟蹤也暴露在信息系統(tǒng)中，亟待升級(jí)堆芯功率的預(yù)測(cè)控制方法。

3 冷卻劑平均溫度預(yù)測(cè)控制策略

冷卻劑流過反應(yīng)堆堆芯，帶走堆芯熱量。帶走的熱量在蒸發(fā)器中進(jìn)行交換。交換后的冷卻劑回流至堆芯，形成能量傳遞的回路。大量文獻(xiàn)將冷卻劑的入口溫度與出口溫度作綜合考慮，使用入口溫度與出口溫度的平均值對(duì)冷卻劑的溫度開展控制研究。如自適應(yīng)魯棒優(yōu)化控制器[18]、包含觀測(cè)器的穩(wěn)定控制方案[19]、融合對(duì)角神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的控制器[20]等均應(yīng)用于堆芯的平均溫度控制中，并得到良好的控制效果。

近年來，反應(yīng)堆逐步適應(yīng)汽輪機(jī)功率變化的需求(即“堆跟機(jī)”)?！岸迅鷻C(jī)”的策略對(duì)冷卻劑平均溫度的跟隨提出了更高要求。文獻(xiàn)[21]結(jié)合模糊方法對(duì)反應(yīng)堆堆芯的全工況進(jìn)行建模，并考慮了控制棒自身運(yùn)動(dòng)機(jī)制，設(shè)計(jì)了堆芯溫度的模型預(yù)測(cè)控制系統(tǒng)。文獻(xiàn)[22]認(rèn)為僅僅對(duì)堆芯作功率控制而不考慮反應(yīng)堆與汽輪機(jī)的連接環(huán)節(jié)(冷卻劑溫度控制)難以提升系統(tǒng)控制效果，因此設(shè)計(jì)了動(dòng)態(tài)矩陣預(yù)測(cè)控制方法以實(shí)現(xiàn)冷卻劑平均溫度跟蹤。文獻(xiàn)[23]將模型的參數(shù)依賴建模成不確定性，并建立了反應(yīng)堆的多胞LPV模型；在此基礎(chǔ)上，應(yīng)用線性矩陣不等式方法，設(shè)計(jì)了魯棒無窮時(shí)域的堆芯冷卻劑溫度的模型預(yù)測(cè)控制方法，從而增強(qiáng)了系統(tǒng)的魯棒性。文獻(xiàn)[24]將堆芯系統(tǒng)功率與溫度聯(lián)合建成T-S模糊模型，并依據(jù)該模型設(shè)計(jì)了對(duì)應(yīng)的冷卻劑溫度模型預(yù)測(cè)控制方案，取得了良好的跟蹤效果。文獻(xiàn)[25]依托過程對(duì)象連接技術(shù)連接核電仿真平臺(tái)，并設(shè)計(jì)了動(dòng)態(tài)矩陣控制器，實(shí)現(xiàn)了反應(yīng)堆冷卻劑平均溫度的預(yù)測(cè)控制，為反應(yīng)堆預(yù)測(cè)控制的工程應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。

上述研究成果表明，反應(yīng)堆堆芯功率控制與冷卻劑平均溫度的預(yù)測(cè)控制基本思路一致，都是依托堆芯基礎(chǔ)模型或是其改進(jìn)型模型，實(shí)施不同的預(yù)測(cè)控制策略，開展各參量的跟蹤研究。兩者的整體控制方案、框架相近。同時(shí)，兩者的因果關(guān)系明確，無論基于何種控制跟蹤，均會(huì)影響到另一個(gè)環(huán)節(jié)的控制。第一，在“堆跟機(jī)”發(fā)展要求下，堆芯功率與冷卻劑平均溫度的控制均是其主要控制環(huán)節(jié)。但是，僅考慮堆芯功率控制，冷卻劑溫度作為后一級(jí)汽輪機(jī)的主要驅(qū)動(dòng)力，在外部擾動(dòng)等因素下，不能完全實(shí)現(xiàn)汽輪機(jī)的功率完整傳遞。第二，僅考慮冷卻劑出口溫度，若堆芯功率的不準(zhǔn)確跟隨，勢(shì)必給冷卻劑溫度帶來較大的擾動(dòng)，影響后期的控制效果。因此，需要進(jìn)一步綜合考量?jī)烧叩念A(yù)測(cè)控制策略。

4 SG水位預(yù)測(cè)控制策略

核電站SG是一、二回路能量交換的關(guān)鍵設(shè)備，是核電能量的二次傳遞。冷卻劑將堆芯的熱量帶出，在SG中進(jìn)行交換。SG生成的蒸汽推動(dòng)汽輪機(jī)做功。SG的水位是其控制的核心指標(biāo)之一。過高的水位會(huì)降低蒸汽的品質(zhì)，導(dǎo)致汽輪機(jī)葉片壽命減少。過低水位則會(huì)對(duì)SG管板產(chǎn)生熱沖擊[26]。這對(duì)SG的水位控制提出更高要求。SG中U形傳熱管的動(dòng)態(tài)傳熱過程涉及溫度傳遞、氣體流動(dòng)等，同時(shí)存在著諸如蒸汽量增大情形下阻礙回路環(huán)流、在水流聚集影響下水位反向“膨脹”的虛假水位問題。

SG的水位控制模型涉及熱工水力學(xué)、能量守恒方程等。能量守恒方程等描述的是從一回路帶來的能量向二回路傳遞。其能量方程如下[27]：

(7)

Tbo=2Tb-Tbi

(8)

式中：Mp為一回路冷卻劑的質(zhì)量;Cp為一回路冷卻劑的比熱;Tb為一回路溫度;Tbi為一回路入口溫度;Tbo為一回路出口溫度;Tm為二回路溫度;Gp為回路冷卻劑流量。

核電SG的二回路中蒸汽推動(dòng)汽輪機(jī)做功后，又凝結(jié)為液態(tài)水。整個(gè)循環(huán)回路中，液態(tài)水與蒸汽的總質(zhì)量不變。質(zhì)量方程可以描述為：

(9)

式中：Qws為U型管傳給二回路的熱量;hfw為過冷水的比焓;hg為飽和蒸汽的比焓;Msg為二回路蒸汽質(zhì)量;hsg為飽和蒸汽的比焓;Wfw為給水質(zhì)量流率;Wsgv為出口蒸汽質(zhì)量流率。

U型管內(nèi)能量與汽輪機(jī)做功能量進(jìn)行交換，二者能量平衡，可由以下方程描述：

(10)

式中：Tm為二回路溫度；Cm為二回路比熱;Mm為二回路蒸汽質(zhì)量;hpm為一回路與管壁傳熱系數(shù);hms為管壁與二回路傳熱系數(shù);Ams為管壁與二回路的傳熱面積;Apm為一回路與管壁的傳熱面積;Ps為飽和壓力;Ts為計(jì)算獲得的二回路溫度。

(11)

綜合上述機(jī)理，適度簡(jiǎn)化可以得到經(jīng)典模型。文獻(xiàn)[28]采用了 Irving建立的SG水位簡(jiǎn)化傳遞函數(shù)模型，針對(duì)模型預(yù)測(cè)控制在線計(jì)算量較大的問題，建立了SG的模糊模型；基于模糊模型設(shè)計(jì)了相應(yīng)的預(yù)測(cè)控制算法，優(yōu)化了控制的計(jì)算量。文獻(xiàn)[29]建立了核電SG的LPV模型，應(yīng)用線性矩陣不等式技術(shù)，設(shè)計(jì)了魯棒模型預(yù)測(cè)控制(robust model predictive control，RMPC)方案，并得到穩(wěn)定性判據(jù)。文獻(xiàn)[30]利用數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的方式構(gòu)建了SG的狀態(tài)空間模型，并依據(jù)此模型對(duì)SG實(shí)施MPC控制策略。文獻(xiàn)[31]通過設(shè)定核電SG的軟約束，綜合設(shè)計(jì)了MPC的預(yù)測(cè)控制器，克服了硬約束下系統(tǒng)不穩(wěn)定的局限性。文獻(xiàn)[32]在進(jìn)一步保證穩(wěn)定性的基礎(chǔ)上，引入松弛量抵御氣流擾動(dòng)。文獻(xiàn)[33]對(duì)CPR1000的SG的多種PID控制策略(PID、雙PID、串級(jí)PID等)進(jìn)行了相應(yīng)的仿真對(duì)比試驗(yàn)，并基于LPV模型設(shè)計(jì)了H∞的控制策略。

上述研究表明，預(yù)測(cè)控制技術(shù)在具備典型非線性的核電SG中得到較好的應(yīng)用，解決了相關(guān)非線性動(dòng)態(tài)、水位約束等問題，并較好地處理了相關(guān)約束問題。應(yīng)當(dāng)注意到，SG的“虛假水位”的問題僅僅是在SG獨(dú)立控制條件下被改善。當(dāng)核電站進(jìn)行負(fù)荷跟蹤時(shí)，反應(yīng)堆功率增加引起的冷卻劑溫度升高，短時(shí)間內(nèi)會(huì)促進(jìn)SG“虛假水位”現(xiàn)象的發(fā)生。因此，關(guān)于反應(yīng)堆冷卻劑出口溫度對(duì)SG水位控制的影響研究需要進(jìn)一步加強(qiáng)。

5 結(jié)論

核電站包含反應(yīng)堆堆芯、SG等多種控制對(duì)象均呈現(xiàn)了較強(qiáng)的非線性、參數(shù)耦合等特性。預(yù)測(cè)控制作為有效的非線性控制方法，通過代價(jià)函數(shù)約束核電站非線性對(duì)象的輸出，使其不斷收斂于預(yù)設(shè)軌跡。對(duì)于預(yù)測(cè)控制在核電站非線性系統(tǒng)控制中的應(yīng)用，無論何種改進(jìn)的預(yù)測(cè)控制策略，一般控制效果優(yōu)于傳統(tǒng)的控制策略。隨著核電站“堆跟機(jī)”要求的提出，傳統(tǒng)的反應(yīng)堆堆芯變功率跟蹤策略在典型非線性核電控制環(huán)節(jié)中難以取得良好的追蹤效果。而預(yù)測(cè)控制在堆芯變功率跟蹤的應(yīng)用研究為未來核電站應(yīng)用奠定了良好的基礎(chǔ)。綜合現(xiàn)有核電站控制技術(shù)特點(diǎn)，展望未來核電站預(yù)測(cè)控制研究方向如下。

①對(duì)于預(yù)測(cè)控制策略，無論基于機(jī)理模型還是數(shù)據(jù)模型、單一對(duì)象還是局部協(xié)調(diào)模型，被控對(duì)象的預(yù)測(cè)模型是控制基礎(chǔ)。目前所使用的模型較為固定。但是縱觀整個(gè)核電站關(guān)鍵環(huán)節(jié)的對(duì)象模型復(fù)雜，需要進(jìn)一步考慮包含不確定因素、噪聲以及攻擊注入等復(fù)雜控制環(huán)節(jié)并符合實(shí)際情形的模型。

②借助在線計(jì)算方法優(yōu)化預(yù)測(cè)模型。預(yù)測(cè)控制在核電站非線性對(duì)象的應(yīng)用過程中，被控對(duì)象的量測(cè)噪聲與模型參數(shù)的不確定性給控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)帶來了新的挑戰(zhàn)。隨著處理器計(jì)算能力的提升，可以通過設(shè)置觀測(cè)器或在線參數(shù)辨識(shí)環(huán)節(jié)，實(shí)現(xiàn)模型參數(shù)根據(jù)工況進(jìn)行在線調(diào)整與控制優(yōu)化。未來需要進(jìn)一步研究更多的、與在線計(jì)算環(huán)節(jié)相結(jié)合的預(yù)測(cè)控制策略。

③考慮安全性能指標(biāo)的核電預(yù)測(cè)控制。隨著計(jì)算環(huán)節(jié)的引入，特別需要關(guān)注反應(yīng)堆堆芯的安全性，考量攻擊情形下，深入研究反應(yīng)堆堆芯的安全預(yù)測(cè)控制。通過發(fā)展兼顧安全性能指標(biāo)與穩(wěn)定性的安全預(yù)測(cè)控制理論，進(jìn)而將推動(dòng)預(yù)測(cè)控制理論在核電站反應(yīng)堆堆芯控制中的實(shí)際應(yīng)用。