NMPC Adaptative Basée sur le PSO pour l'Opération d'Extraction-Lavage de l'Uranium dans le Processus de Traitement du Combustible Nucléaire Usé

Résumé : Cet article traite des particularités du contrôle optimal adaptatif de l’opération d’extraction-lavage de l’uranium dans le processus PUREX. La dynamique du processus est non-linéaire, de grande dimension et dispose de mesures en ligne limitées. De plus, les analyses et développements sont basés sur un programme de simulation qualifié appelé PAREX, qui a été validé avec des données de laboratoire et industrielles. L’objectif de contrôle est de stabiliser le processus à un niveau de saturation du solvant souhaité, en garantissant les contraintes et en gérant les perturbations. La stratégie de contrôle développée repose sur des méthodes basées sur l’optimisation pour le calcul des entrées de commande et des estimations, à savoir la Commande Prédictive Non-Linéaire (NMPC) et l’Estimation à Horizon Glissant Non-Linéaire (NMHE). Les conceptions de ces deux algorithmes associés sont adaptées à la dynamique particulière de ce processus et sont mises en œuvre via une Optimisation par Essaim de Particules (PSO) améliorée pour garantir la satisfaction des contraintes. Les simulations logicielles (software-in-the-loop) utilisant PAREX montrent que le schéma de contrôle conçu remplit efficacement les objectifs de contrôle et garantit les contraintes pendant l’opération.

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