JPS6244685A - 原子炉のキセノン用制御棒の制御方法 - Google Patents
原子炉のキセノン用制御棒の制御方法Info
- Publication number
- JPS6244685A JPS6244685A JP60183868A JP18386885A JPS6244685A JP S6244685 A JPS6244685 A JP S6244685A JP 60183868 A JP60183868 A JP 60183868A JP 18386885 A JP18386885 A JP 18386885A JP S6244685 A JPS6244685 A JP S6244685A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- xenon
- control rod
- load
- control
- bank
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
- Y02E30/30—Nuclear fission reactors
Landscapes
- Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〈産業上の利用分野〉
本発明は加圧水型原子炉のキセノン用制御棒の制御方法
に関するものである。
に関するものである。
〈従来の技術〉
従来、制御棒制御系については第2図に示す様に、−次
冷却材平均温度(Tavg)とタービン出力によって設
定されたプログラム温度(Tref)との偏差(Tav
g−Tref)に従って、制御棒を駆動する。
冷却材平均温度(Tavg)とタービン出力によって設
定されたプログラム温度(Tref)との偏差(Tav
g−Tref)に従って、制御棒を駆動する。
°制御棒は制御棒価値が同程度になるようなバンクに分
けられ、操作するバンクの順序は一意的に決まっている
。しかして、負荷変化によるキセノンの変化は主とルて
化学体積制御設備によりホウ素濃度の調整で行っている
。
けられ、操作するバンクの順序は一意的に決まっている
。しかして、負荷変化によるキセノンの変化は主とルて
化学体積制御設備によりホウ素濃度の調整で行っている
。
〈発明が解決しようとする問題点〉
しかるに、負荷変化後のキセノン量の変化を補償するた
めに行った従来の化学体積設備によるホウ素濃度の調整
は、キセノン変化をホウ素濃度調整で補償しているため
ホウ素濃度の変化は大きく、化学体積制御設備の水処理
量も大きなものとなっていた。
めに行った従来の化学体積設備によるホウ素濃度の調整
は、キセノン変化をホウ素濃度調整で補償しているため
ホウ素濃度の変化は大きく、化学体積制御設備の水処理
量も大きなものとなっていた。
しかして、負荷追従運転において負荷変化後のキセノン
量の変化を補償する目的の制御棒(以下、キセノン用制
御棒と称す)により、化学体積制御設備の負荷を代替す
ることができるが、キセノン振動の観点からすると、制
御棒価値がある程度大きな制御棒の場合、準定常状態時
にむやみに部分挿入することは軸方向キセノン振動誘発
の観点から好ましくない。従って準定常状態では全挿入
又は全引抜状態のみを認める制御方式をとる方が制御性
、ピーキング係数の点で有利である。
量の変化を補償する目的の制御棒(以下、キセノン用制
御棒と称す)により、化学体積制御設備の負荷を代替す
ることができるが、キセノン振動の観点からすると、制
御棒価値がある程度大きな制御棒の場合、準定常状態時
にむやみに部分挿入することは軸方向キセノン振動誘発
の観点から好ましくない。従って準定常状態では全挿入
又は全引抜状態のみを認める制御方式をとる方が制御性
、ピーキング係数の点で有利である。
本発明は上述した事情に鑑みてなされたもので、キセノ
ン用制御棒の制御棒価値と負荷変化によるi
**)>量を比較ゝ′″1″用制御棒0全引抜・全挿入
を適切に行うための原子炉のキセノン用制御棒の制御方
法を提供せんとするものである。
ン用制御棒の制御棒価値と負荷変化によるi
**)>量を比較ゝ′″1″用制御棒0全引抜・全挿入
を適切に行うための原子炉のキセノン用制御棒の制御方
法を提供せんとするものである。
く問題点を解決するための手段〉
本発明において、キセノン用制御棒のパンクが1種類の
場合の引抜き又は挿入を判定と称し、バンクが2種類以
上の場合の引抜き又は挿入を選択と称する。
場合の引抜き又は挿入を判定と称し、バンクが2種類以
上の場合の引抜き又は挿入を選択と称する。
負荷変化によるキセノンの変化は、ある時間遅れをもっ
て現れる。原子炉出力信号により、逐次ヨウ素及びキセ
ノンの量を追跡しておけば負荷変化完了してからのキセ
ノンの極大又は極小までの変化量を簡易計算で求められ
ろ。あらかじめ制御棒価値のわかっているキセノン用制
御棒の制御棒価値と比較することにより、適切なキセノ
ン用制御棒を直ちに選択することができ、キセノン変化
をキセノン用制御棒で補償する乙とができる。
て現れる。原子炉出力信号により、逐次ヨウ素及びキセ
ノンの量を追跡しておけば負荷変化完了してからのキセ
ノンの極大又は極小までの変化量を簡易計算で求められ
ろ。あらかじめ制御棒価値のわかっているキセノン用制
御棒の制御棒価値と比較することにより、適切なキセノ
ン用制御棒を直ちに選択することができ、キセノン変化
をキセノン用制御棒で補償する乙とができる。
ヨウ素及びキセノンの数密度を、それぞれI(個/e、
r)及びX(個/Crりとすると、その時間変化は以下
のように表せる。
r)及びX(個/Crりとすると、その時間変化は以下
のように表せる。
■=−λ、・I十Y工Σ3φ ・(1)
X −1、・I +YytΣ予φ−A、・X−Xa、φ
−121ここで、I;ヨウ素数密度の時間変化量(個/
enr/5ec) X;キセノン数密度の時間変化量(個 /ad7sec) λ工;ヨウ素の崩壊定数(17sec)λ×;キセノン
の崩壊定数(17sec)Y□;核分裂当りのヨウ素の
発生数(個/分裂) Yχi核分裂当りのキセノンの発生数(個/分裂) 〈;キセノンの吸収断面積(barn)Σ5;核分裂断
面積(1/am ) φ;中性子束(個/ d / sec )時刻tでのヨ
ウ素及びキセノンの数密度I(t)及びX(t)を初期
条件として(11,(21をとくと時刻を十Δtでのヨ
ウ素及びキセノンの数密度工((31,14+式より、
Δt (see)毎に原子炉出力信号により中性子束φ
を求め、逐次ヨウ素及びキセノンの数密度を追跡できる
。
X −1、・I +YytΣ予φ−A、・X−Xa、φ
−121ここで、I;ヨウ素数密度の時間変化量(個/
enr/5ec) X;キセノン数密度の時間変化量(個 /ad7sec) λ工;ヨウ素の崩壊定数(17sec)λ×;キセノン
の崩壊定数(17sec)Y□;核分裂当りのヨウ素の
発生数(個/分裂) Yχi核分裂当りのキセノンの発生数(個/分裂) 〈;キセノンの吸収断面積(barn)Σ5;核分裂断
面積(1/am ) φ;中性子束(個/ d / sec )時刻tでのヨ
ウ素及びキセノンの数密度I(t)及びX(t)を初期
条件として(11,(21をとくと時刻を十Δtでのヨ
ウ素及びキセノンの数密度工((31,14+式より、
Δt (see)毎に原子炉出力信号により中性子束φ
を求め、逐次ヨウ素及びキセノンの数密度を追跡できる
。
一方、タービン出力信号により負荷変化を追跡し、負荷
変化率がある設定値内になれば、負荷変化が完了し、負
荷一定と判定し、キセノン用制御棒の引抜き、押入の許
可信号を与える。負荷変化完了後のキセノンの極大又は
極小値xp、その時xpを変数とした実効的な極大又は
極小までのキセノン反応度変化量相当を表すその関数に
よって得られる数値をyとする。
変化率がある設定値内になれば、負荷変化が完了し、負
荷一定と判定し、キセノン用制御棒の引抜き、押入の許
可信号を与える。負荷変化完了後のキセノンの極大又は
極小値xp、その時xpを変数とした実効的な極大又は
極小までのキセノン反応度変化量相当を表すその関数に
よって得られる数値をyとする。
y=f (xp)
キセノン用制御棒の制御棒価値を設定値として、xpの
関数値f (xp)が設定をみたすと、そのキセノン
用制御棒の引抜又は挿入の許可信号を発する。
関数値f (xp)が設定をみたすと、そのキセノン
用制御棒の引抜又は挿入の許可信号を発する。
負荷変化率からの許可信号及びf (xp)からの許
可信号が一致した時に、アンド回路によってキセノン用
制御棒駆動を許可する。
可信号が一致した時に、アンド回路によってキセノン用
制御棒駆動を許可する。
く作 用〉
適切なキセノン用制御棒パンクの引抜又は挿入ができる
ので、キセノン変化をキセノン用制御棒で補償すること
ができ、中性子束の偏差が少ない。
ので、キセノン変化をキセノン用制御棒で補償すること
ができ、中性子束の偏差が少ない。
〈実施例〉
キセノン用制御棒を2パンク(バンク1.パンク2)に
分けた時の本発明のブロック図を第1図に示す。
分けた時の本発明のブロック図を第1図に示す。
xpの関数としては次の例を示す。
f (xp)=c+・(XP−X(t)) (XP>
X(t)のとき)C1・(xp−X(t)) (xp
<X(t)のとき)但し、C(p C2は定数。
X(t)のとき)C1・(xp−X(t)) (xp
<X(t)のとき)但し、C(p C2は定数。
1 2.Iオ棒、アカ準、よよ工。□7あ、。
キセノン用制御棒バンク1の制御棒価値をX。
// パンク2の // X2−Xl>
Xi> Qとすると、 j) y>!+の時バンク1を引抜き!I’ )
x2< y < X、の時バンク2 //山) −x
2< y < X2の時キセノン用制御棒操作なしiV
) X2< y < X、の時バンク2を挿入
v ) y < −X、の時バンク1 //第
1図のブロック図について説明する。
Xi> Qとすると、 j) y>!+の時バンク1を引抜き!I’ )
x2< y < X、の時バンク2 //山) −x
2< y < X2の時キセノン用制御棒操作なしiV
) X2< y < X、の時バンク2を挿入
v ) y < −X、の時バンク1 //第
1図のブロック図について説明する。
タービン出力信号P1stを負荷変化検出回路1に入力
して負荷変化率の信号を出力し、その信号を2安定増巾
回路2に入力する。2安定増「1コ回路2はある設定値
にあれば信号を出力するものであり、負荷一定とみなし
得る時信号を出力する。この信号Aを制御棒9選択装置
に入力する。
して負荷変化率の信号を出力し、その信号を2安定増巾
回路2に入力する。2安定増「1コ回路2はある設定値
にあれば信号を出力するものであり、負荷一定とみなし
得る時信号を出力する。この信号Aを制御棒9選択装置
に入力する。
一方、原子炉出力信号Qヶを制御棒選択装置に入力して
、演算回路3において中性子束φを求め、逐次、ヨウ素
の数密度I(t’)、キセノンの数密度X(t)、及び
負荷一定時のキセノンの極大又は極小値xpを簡易計算
により求める。その出力を演算回路4に入力し、演算回
路4においてはxpの既撒値f(xp)を求め出力する
。その出力信号は2安定増巾回路5及び2安定増巾回路
6に入力される。2安定増巾回路5は設定値X1以下及
び設定値−X1以下ならば信号Bを出力する。2安定増
巾回路6は設定値X2以上及び設定値−X2以下で信号
Cを出力する。但し、x、> xz> 0である。アン
ド回路7は信号A及び信号Bが同時に入力されたときキ
セノン用制御棒バンク1の駆動許可信号りを出力する。
、演算回路3において中性子束φを求め、逐次、ヨウ素
の数密度I(t’)、キセノンの数密度X(t)、及び
負荷一定時のキセノンの極大又は極小値xpを簡易計算
により求める。その出力を演算回路4に入力し、演算回
路4においてはxpの既撒値f(xp)を求め出力する
。その出力信号は2安定増巾回路5及び2安定増巾回路
6に入力される。2安定増巾回路5は設定値X1以下及
び設定値−X1以下ならば信号Bを出力する。2安定増
巾回路6は設定値X2以上及び設定値−X2以下で信号
Cを出力する。但し、x、> xz> 0である。アン
ド回路7は信号A及び信号Bが同時に入力されたときキ
セノン用制御棒バンク1の駆動許可信号りを出力する。
ノット回路8は演算回路4の出力が−X + pとXl
の間の時に信号Eを出力する。アンド回路9は信号A、
倍信号及び信号Eが同時に入力されたとき、即ち演算口
Mi54の出力がX、とx2の間又は−x2と−X、の
間の時にキセノン用制御棒バンク2の駆動許可信号Fを
出力する。
の間の時に信号Eを出力する。アンド回路9は信号A、
倍信号及び信号Eが同時に入力されたとき、即ち演算口
Mi54の出力がX、とx2の間又は−x2と−X、の
間の時にキセノン用制御棒バンク2の駆動許可信号Fを
出力する。
一次冷却材平均温度Tavgとタービン出力によって設
定されたプログラム温度Trefとの偏差信号Gはキセ
ノン用制御棒バンク1駆動信号発生回路10、キセノン
用制御棒バンク2駆動信号発生回路11、及び従来制御
棒駆動信号発生回路12に入力される。キセノン用制御
棒バンク1駆動信号H及び許可信号りが一致した時、ア
ンド回路13を通じてキセノン用制御棒バンク1が駆動
される。
定されたプログラム温度Trefとの偏差信号Gはキセ
ノン用制御棒バンク1駆動信号発生回路10、キセノン
用制御棒バンク2駆動信号発生回路11、及び従来制御
棒駆動信号発生回路12に入力される。キセノン用制御
棒バンク1駆動信号H及び許可信号りが一致した時、ア
ンド回路13を通じてキセノン用制御棒バンク1が駆動
される。
キセノン用制御棒バンク2°駆動信号1及び許可信号F
が一致した時アンド回路14を通じてキセノン用制御棒
バンク2が駆動される。キャノン用制御棒バンク1駆動
許可信号り及びキセノン用制御棒バンク2駆動許可信号
Fのいずれにも出力されない時は、オア回y!515及
びノット回路16によってアンド回路17に信号が入力
され、従来制御棒信号Jと一致した時に従来制御棒が駆
動される。
が一致した時アンド回路14を通じてキセノン用制御棒
バンク2が駆動される。キャノン用制御棒バンク1駆動
許可信号り及びキセノン用制御棒バンク2駆動許可信号
Fのいずれにも出力されない時は、オア回y!515及
びノット回路16によってアンド回路17に信号が入力
され、従来制御棒信号Jと一致した時に従来制御棒が駆
動される。
キセノン用制御棒バンク1又はバンク2が駆動される時
は従来制御棒は駆動されない。
は従来制御棒は駆動されない。
第3図に従来の技術による負荷追従運転を破線 ′
で示す。これに対し、本発明を使用し、キセノン用制御
棒2バンクを使用した例を実線で示す。従来技術では、
キセノン変化をホウ素濃度調整で補償しているため、ホ
ウ素濃度の変化は大きく、化学体積制御設備の水処理量
も大きなものとなっている。一方、本発明を使用し、キ
セノン用制御棒2バンクを使用しtこ例では、ホウ素濃
度変化が小さなものとなり、化学体積制御設備の水処理
量も小さくなって負荷は大幅に軽減されている。
で示す。これに対し、本発明を使用し、キセノン用制御
棒2バンクを使用した例を実線で示す。従来技術では、
キセノン変化をホウ素濃度調整で補償しているため、ホ
ウ素濃度の変化は大きく、化学体積制御設備の水処理量
も大きなものとなっている。一方、本発明を使用し、キ
セノン用制御棒2バンクを使用しtこ例では、ホウ素濃
度変化が小さなものとなり、化学体積制御設備の水処理
量も小さくなって負荷は大幅に軽減されている。
一方、負荷パターンの種類によってキセノン変化量は変
動する。キセノン変化量の比較的小さい時のキセノン用
制御棒を使用した負荷追従運転時の例を第4図に示す。
動する。キセノン変化量の比較的小さい時のキセノン用
制御棒を使用した負荷追従運転時の例を第4図に示す。
実線は本発明によりキセノン変化量を考慮して適切なキ
セノン用制御棒バンクを選択した負荷追従運転であり、
破線は本発明によらないで出力上昇後に制御棒価値の大
きいキセノン用制御棒バンクが挿入された例を示す。こ
の時は、中性子東傷差が大きくふれて、大きな振幅のキ
セノン振動を引き起こしている。
セノン用制御棒バンクを選択した負荷追従運転であり、
破線は本発明によらないで出力上昇後に制御棒価値の大
きいキセノン用制御棒バンクが挿入された例を示す。こ
の時は、中性子東傷差が大きくふれて、大きな振幅のキ
セノン振動を引き起こしている。
〈発明の効果〉
以上詳細に説明した本発明のキセノン用制御棒の制御方
法によれば■従来キセノン量の変化をホウ素濃度調整で
補償するための化学体積設備の負担をキセノン用制御棒
で代替するので、化学体積制御設備のホウ素濃度変化が
小さなものとなり、つ 該化学体積制御設備の水処理量も小さくなって負担が大
幅に軽減され■キセノン変化量を考慮した適切なキセノ
ン用flj!till棒バンクを選択した負荷追従運転
が可能であるので、中性子束偏差が小さく、大きな振幅
のキセノン振動を引き起こす乙とがない。
法によれば■従来キセノン量の変化をホウ素濃度調整で
補償するための化学体積設備の負担をキセノン用制御棒
で代替するので、化学体積制御設備のホウ素濃度変化が
小さなものとなり、つ 該化学体積制御設備の水処理量も小さくなって負担が大
幅に軽減され■キセノン変化量を考慮した適切なキセノ
ン用flj!till棒バンクを選択した負荷追従運転
が可能であるので、中性子束偏差が小さく、大きな振幅
のキセノン振動を引き起こす乙とがない。
第1図は本発明のキセノン用制御棒の制御方法を説明す
るブロック図、第2図は従来のキセノン用制御棒を設け
ていない原子炉の制御棒系のブロック図、第3図(a)
〜(e)は従来の方法による負荷追従運転と本発明によ
る負荷追従運転を比較したグラフ、第4図(a)〜(d
)はキセノン変化量の比較的小さい時のキセノン用制御
棒を使用した負荷追従運転で、本発明によらないで出力
上昇後に制御価値の大きいキセノン用制御棒バンクを挿
入した場合と本発明の方法による場合を比較したグラフ
である。 1 負荷変化検出回路、 2.5,6 ・2安定増巾回路、 3.4・演算回路、 ?、9,13,14,17−・・アンド回路、8.16
・・ノット回路、 10・・・キセノン用制御棒バンク1駆動信号発生回路
、11・・キセノン用制御棒パンク2駆動信号発生回路
、12・・従来制御棒駆動信号発生回路、15・オア回
路 特許出願人 三菱原子カニ業株式会社代理人 弁理士
佐 藤 英 昭 育4局 <a)
るブロック図、第2図は従来のキセノン用制御棒を設け
ていない原子炉の制御棒系のブロック図、第3図(a)
〜(e)は従来の方法による負荷追従運転と本発明によ
る負荷追従運転を比較したグラフ、第4図(a)〜(d
)はキセノン変化量の比較的小さい時のキセノン用制御
棒を使用した負荷追従運転で、本発明によらないで出力
上昇後に制御価値の大きいキセノン用制御棒バンクを挿
入した場合と本発明の方法による場合を比較したグラフ
である。 1 負荷変化検出回路、 2.5,6 ・2安定増巾回路、 3.4・演算回路、 ?、9,13,14,17−・・アンド回路、8.16
・・ノット回路、 10・・・キセノン用制御棒バンク1駆動信号発生回路
、11・・キセノン用制御棒パンク2駆動信号発生回路
、12・・従来制御棒駆動信号発生回路、15・オア回
路 特許出願人 三菱原子カニ業株式会社代理人 弁理士
佐 藤 英 昭 育4局 <a)
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 加圧水型原子炉の負荷追従運転において、 (イ)タービン出力信号により負荷変化を追跡し、負荷
変化率がある設定値内になれば負 荷変化が完了して負荷一定と判定して、キ セノン用制御棒駆動を許可し、 (ロ)原子炉出力信号より得られた中性子束φよりヨウ
素の数密度I(t)、キセノンの数密度X(t)を求め
、両者より上記負荷一定時のキセノンの極大又は極小値
xpを算出 し、 (ハ)上記キセノンの極大又は極小値xpを変数とした
実効的な極大又は極小までのキセ ノン反応度変化量相当を表す関数f(xp)を算出し、 (ニ)上記f(xp)とキセノン用制御バンクの制御棒
価値を比較する ことによりキセノン用制御棒の操作の判定又は選択をす
ることを特徴とする原子炉のキセノン用制御棒の制御方
法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60183868A JPS6244685A (ja) | 1985-08-23 | 1985-08-23 | 原子炉のキセノン用制御棒の制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60183868A JPS6244685A (ja) | 1985-08-23 | 1985-08-23 | 原子炉のキセノン用制御棒の制御方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6244685A true JPS6244685A (ja) | 1987-02-26 |
Family
ID=16143229
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP60183868A Pending JPS6244685A (ja) | 1985-08-23 | 1985-08-23 | 原子炉のキセノン用制御棒の制御方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6244685A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014534431A (ja) * | 2011-10-24 | 2014-12-18 | ウエスチングハウス・エレクトリック・カンパニー・エルエルシー | 軸方向出力分布の自動制御方法 |
EP3848942A4 (en) * | 2018-09-06 | 2022-05-04 | Korea Hydro & Nuclear Power Co., Ltd | LOAD FOLLOWING OPERATING SYSTEM WITH BORON CONCENTRATION ADJUSTMENT AND ASSOCIATED OPERATING METHOD |
-
1985
- 1985-08-23 JP JP60183868A patent/JPS6244685A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014534431A (ja) * | 2011-10-24 | 2014-12-18 | ウエスチングハウス・エレクトリック・カンパニー・エルエルシー | 軸方向出力分布の自動制御方法 |
EP3848942A4 (en) * | 2018-09-06 | 2022-05-04 | Korea Hydro & Nuclear Power Co., Ltd | LOAD FOLLOWING OPERATING SYSTEM WITH BORON CONCENTRATION ADJUSTMENT AND ASSOCIATED OPERATING METHOD |
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