核反应堆控制系统对于核电站安全运行有着重要意义,其中功率控制系统是反应堆控制系统中的一个关键控制系统。本文在建立反应堆仿真模型的前提下,分别对反应堆功率控制系统的经典PID和模糊-PID两种控制方法进行了研究,并将其应用在西屋公司的Ovation集散控制系统中,建立了基于Ovation的核反应堆功率控制半实物仿真系统。本文在分析了压水堆的结构特点和动态特性后,结合本文研究的要求,对反应堆进行了必要的简化,建立了反应堆堆芯的动态仿真模型,包括中子动力学模型、氙毒动力学模型、热工动力学模型等,并通过反应堆自身的自稳性与自调性对所建立的仿真模型进行了验证,确认了其正确性,确定其可作为反应堆功率控制研究的仿真模拟对象。基于压水堆的负慢化剂反应性系数,本文采用一回路平均温度不变的运行方案,在经典PID控制的基础上,引入模糊控制技术,利用模糊控制来调节PID控制的参数,以实现PID控制参数的在线自整定,在保证其稳态性能的前提下提高其动态性能。本文利用现有的一套Ovation最小配置系统,对反应堆控制回路进行了组态,并设计了相应的人机显示界面,实现了反应堆功率控制系统的数字化,然后开发了基于Mocbus TCP/IP协议的网络通讯程序,通过以太网将Ovation控制器与PC机上的堆芯仿真模型进行连接,建立了基于Ovation的反应堆功率控制半实物仿真系统,仿真实验结果表明:该系统能够实现反应堆的在线功率控制,证明控制方法有效。