在压水堆核动力装置中,蒸汽发生器(Steam Generator,以下简称SG)是产生发电设备转动所需蒸汽的设备。为确保堆芯的充分冷却和防止汽轮机叶片的损坏,将SG水位控制在合理的位置是十分重要的。非线性、高复杂性、时变、“膨胀”、和“收缩”现象以及非最小相位等特性致使SG水位控制成为一直以来的难题。因此,控制蒸汽发生器水位非常重要而且是非常必要的,对蒸汽发生器水位控制的研究是非常有价值的。本文研究了基于经典PID控制和鲁棒H∞控制的蒸汽发生器水位控制方法。首先结合SG水位模型,对SG水位存在的“虚假水位”现象进行了分析,并分别仿真分析了蒸汽流量和给水流量对水位的影响。根据SG水位控制难点设计了单PID水位控制器、串级PID水位控制器和双PID水位控制器,并通过蒸汽流量变化仿真对设计的水位控制系统进行验证。之后,应用鲁棒控制理论,分别采用线性时不变系统理论和线性参数变化理论方法研究了蒸汽发生器水位系统的状态反馈H∞控制方法,并采用线性矩阵不等式方法,分别设计了全局状态反馈H∞控制器和分段状态反馈H∞控制器,并通过仿真验证了控制器的设计能够保证SG水位控制系统的稳定性和H∞。性能指标。最后将PID控制器与两种分段状态反馈H∞控制器结合,在保证水位控制稳定性和性能指标的基础上实现SG水位的更有效控制。本文运用MATLAB软件设计了SG水位控制系统,并进行了系统的Simulink仿真,用S-函数编写了SG水位的线性参数变化模型,在仿真过程中模型参数根据功率的变化而改变,使水位仿真更加贴近水位实际变化情况。