核电站一回路是核电厂中的能源来源,同时一回路的高效稳定运作也与核电厂的安全运行密切相关的,而在一回路中,稳压器又是维持整个一回路中的安全的重要一环。在整个一回路中,稳压器起着稳定整个一回路中的压力和水位的重要作用。但是由于稳压器本身的复杂性,如何对其建立一个准确的数学模型一直是一个难题,对其控制方法也一直停留在传统PID控制器上,获取稳压器的精确模型和对其应用先进的控制方法一直是该领域的热点和难点。本文首先分析了稳压器中的各个部件的物理结构,它们在稳压器中的作用,它们的工作方式。对稳压器本身的物理结构有了一个透彻的了解之后,再对稳压器建立一个三区非平衡机理模型。对于机理模型中不确定的一些热力学参数,采用移动最小二乘法来求解。最终建立了关于压力和水位的稳压器微分方程,状态方程的输入为电加热器的功率,喷淋阀的流量,安全阀的流量,上充下泄流量差,结合稳压器本身的物性参数,最终得到一个偏于控制的稳压器模型。在建立的模型上,进行开环对比验证。最终该模型的压力和水位响应曲线符合实际运行过程中的稳压器变化情况,验证了该稳压器机理模型的准确性。利用上述建立的稳压器模型,对比采用了传统PID控制器,模糊自适应PID控制器,分段式多模型预测控制器的控制策略,通过观察最终的控制曲线对比各个控制器之间的优劣。从最终的仿真结果可以看出,传统PID控制器虽然结构简单,应用广泛,在面对压力和水位的负向小阶跃变化时,其跟踪性能能够满足要求,但是当仿真情况变成大阶跃变化时,传统PID控制器已经不能在短时间内实现跟踪压力的阶跃变化值,同时在水位的阶跃变化过程中,传统的PID控制器出现了一定的静态误差。相对于传统PID控制器,模糊自适应PID控制器有了一定程度的改进,同时针对PID控制中水位阶跃过程中的稳态误差也消除了,在面对压力的大阶跃变化时,也能在相当短的时间内实现无静差跟踪。最后是多模型预测控制器,通过选取几个压力参考点,对压力系统建立分段式状态空间方程,然后对每个参考点的模型建立模型预测控制器,最后利用重心法对所有预测控制器的输出相加变成最终的控制输出。从最后的仿真结果来看,多模型预测控制器无论是在压力的小阶跃变化,压力大阶跃变化和水位的小阶跃变化情况下,都能实现快速跟踪,验证了该控制器的有效性。