一体化反应堆需要在多种不同的工况下运行，尤其在频繁改变工况或是负荷变化幅度较大的情况下，要求它能够快速地做出反应，并保证其运行的安全性。由于一体化反应堆的数学模型具有动态不确定性、非线性以及各主要参数之间的强耦合性等特点，使其在负荷的扰动下很难达到控制的要求。为此，本文在一体化反应堆、直流蒸汽发生器和汽轮机等系统的数学模型基础上，针对一体化反应堆的结构和特点，将上述模型联立构成一体化反应堆仿真系统并对该系统进行仿真研究。所获得的各个系统相关变量的仿真曲线表明，该仿真系统的动态特征与一体化反应堆的特点相符合，因此，该仿真系统可作为对一体化反应堆进行控制方法研究的模拟控制对象，同时对各相关变量的动态特性进行分析研究，并进行协调控制技术的研究。在上述所建立的一体化反应堆仿真系统的基础上，分别运用经典PID控制、单神经元自适应PID控制和模糊自整定PID控制方法对其进行动态仿真控制。仿真实验所得到的曲线图和数据表明：所选用的控制方法均能够较好的反映反应堆的动态特性，具有可靠性和可运行性。针对反应堆功率控制系统和蒸汽发生器给水流量控制系统的特点，选择单神经元自适应PID控制器进行控制；针对汽轮机转速控制系统的特点，选择模糊自整定PID控制器进行控制。根据协调控制理论，将上述两个智能控制器应用于局部控制级，设计了一体化反应堆二阶协调控制系统，并对该仿真系统进行了负荷变化的仿真研究。仿真结果表明，引入协调控制技术后，核反应堆功率能够快速地跟踪汽轮机负荷变化，蒸汽发生器给水流量与出口蒸汽流量相匹配，整个系统的动态特性得到了明显的改善，同时具有更高的可靠性。