Fractional Order Modeling of a PHWR Under Step-Back Condition and Control of Its Global Power with a Robust PI{\lambda}D{\mu} Controller

Bulk reduction of reactor power within a small finite time interval under abnormal conditions is referred to as step-back. In this paper, a 500MWe Canadian Deuterium Uranium (CANDU) type Pressurized Heavy Water Reactor (PHWR) is modeled using few variants of Least Square Estimator (LSE) from practical test data under a control rod drop scenario in order to design a control system to achieve a dead-beat response during a stepped reduction of its global power. A new fractional order (FO) model reduction technique is attempted which increases the parametric robustness of the control loop due to lesser modeling error and ensures iso-damped closed loop response with a PI{\lambda}D{\mu} or FOPID controller. Such a controller can, therefore, be used to achieve active step-back under varying load conditions for which the system dynamics change significantly. For closed loop active control of the reduced FO reactor models, the PI{\lambda}D{\mu} controller is shown to perform better than the classical integer order PID controllers and present operating Reactor Regulating System (RRS) due to its robustness against shift in system parameters.Comment: 10 pages, 11 figure

Fractional-order filter structures

Diplomová práce se zabývá kmitočtovými filtry neceločíselného řádu. Je tu popsán jejich návrh, jejich simulace a jejich praktická realizace. První část práce je zaměřena na úvod do kmitočtových filtrů. Následuje kapitola zabývající se různými návrhy kmitočtových filtru neceločíselného řádu. Další kapitola popisuje aktivní prvky použité v této práci. Dále tu je stručně popsána metoda signálových toků. Následuje popis teoretického návrhu kmitočtového filtru prvního až druhého řádu typu dolní propust a horní propust mezi prvním a druhým řádem. Další část práce je zaměřena na samotný návrh a simulaci čtyř zapojení. Jedná se o dvě zapojení za použítí transkonduktančního zesilovače (BOTA) a dvě zapojení složené pomocí proudových sledovačů. Poslední část práce se zabývá praktickou realizací dvou vybraných kmitočtových filtrů neceločíselného řádu.Semestral thesis deals with fractional-order frequency filters. There is descripe proposal of the filter, their simulations and practical realizations. The first part is focused at the introduction to a frequency filters. The following is chapter which explore various proposals fractional-order frequency filters. The next chapter describes used activ elements in this thesis. Then there is briefly described a method of the signal flow graphs. The following is a description of the theoretical design of lowpass and highpass frequency filter, where order of the filter is between the first and second. Another part deal with the design and simulation of the four circuits. There are two curcuits consists of transconductance amplifiers (BOTA) and two curcuist consists of current followers. The last part of the thesis deals with practical realization of the two fractional-order filters.