蒸汽发生器是产生汽轮机所需蒸汽的换热设备,在能量转换的过程中,蒸汽发生器既是一回路设备,也是二回路设备,所以被称为一、二回路的枢纽。由于蒸汽发生器系统本身具有非线性、高复杂性、非最小相位,以及“膨胀”和“收缩”现象使得蒸汽发生器水位控制变得非常困难。目前CPR1000核电厂中蒸汽发生器水位的控制方法是传统的串级PID控制,这种控制方法难以满足核动力装置瞬态情况下的自动控制要求,因此本文考虑将鲁棒H∞控制方法应用到蒸汽发生器水位控制系统的设计中。本文将CPR1000核电厂的蒸汽发生器水位数学模型与线性参数变化(Linear Parameter Varying, LPV)理论相结合,研究了鲁棒H∞控制问题。首先,建立仿射LPV水位模型,对此蒸汽发生器水位模型的“虚假液位”现象进行分析。其次,设计了单PID控制器、双PID控制器,以及串级PID控制器,仿真验证了所设计的PID控制器对水位控制的有效性。然后基于LPV理论,利用鲁棒控制理论设计了分段状态反馈凰控制器和分段输出反馈H∞控制器,仿真结果验证了这两种控制器能够有效地控制蒸汽发生器水位,并且满足一定的性能指标。为了提高控制性能,设计了分段状态反馈H∞控制器与PID结合的复合控制器。最后,通过计算所设计的蒸汽发生器水位控制器的均方误差(Mean Square Error,简称MSE)性能指标值和最大超调量(Maximum Overshoot,简称MO)性能指标,对控制器的性能进行评价。