Thesis (M.Sc)-Cairo University, 2025.

Bibliography: pages 43-46.

Nowadays, the improvement of technology is changing exponentially and not predicted; therefore, a lot of power stations are being built to attempt to cover this growth. The power stations have various types, one of the most used operations is to burn the fuel to produce energy, but in consequence, carbon dioxide is also emitted, which causes an increase in air pollution. The air pollution produced is one of the factors that causes climate change, which is the main problem these days.
To decrease the environmental pollution, nuclear energy is introduced, which delivers high and sufficient energy without causing any pollution. A lot of factors should be respected while working in the nuclear reactor. To ensure the reactor safety, any change in the environment or the power of the reactor, and to prevent any accident, a respective action must be taken. For this reason, different controllers have been introduced such as Fuzzy logic control, neural control, and robust control systems.
In this thesis, the Egyptian Testing Research Reactor (ETRR-2) is used as a model considering plant parameters which vary with time and power levels, ageing effects and changes in nuclear core reactivity with fuel burn up.
The Egyptian Testing Research Reactor (ETRR-2) power level is controlled by Proportional plus Derivative controller (PD), with fixed tuning parameters. The benefits of this study are to analyze the ETRR-2 model response to create new types of controllers, for example, Fractional Order Proportional-Integral-Derivative (FOPID) controller that has been implemented in the model to study its performance at different operation conditions of the reactor. And finally, a comparison is made between the Derivative controller (PD) and the new controller (FOPID) to find which is better in the response, stability, and disturbance rejection.

في الوقت الحاضر، يشهد النموالتكنولوجي تغيرًا سريعًا وبشكل غير متوقع، لذلك، يتم بناء العديد من محطات الطاقة لمحاولة تغطية هذا النمو. يوجد أنواع مختلفة من محطات الطاقة، وأحد أكثر العمليات استخدامًا هو حرق الوقود لإنتاج الطاقة، ولكن نتيجة لذلك، يتم إنبعاث غاز ثاني أكسيد الكربون، الذي يسبب زيادة في تلوث الهواء وهذا يعد أحد العوامل التي تتسبب فى تغييرالمناخ، و يعتبر مشكلة رئيسية في هذه الأيام.
لتقليل التلوث البيئي، تم إدخال الطاقة النووية، التي توفر طاقة عالية وكافية دون التسبب في أي تلوث. هناك العديد من العوامل التي يجب مراعاتها أثناء العمل في المفاعل النووي. لضمان سلامة المفاعل، يجب اتخاذ إجراء مناسب في حال حدوث أي تغيير في البيئة أو في قدرة المفاعل، ولمنع أي حادث، تم تقديم أنظمة تحكم مختلفة مثل التحكم المنطقي الضبابي، التحكم العصبي، وأنظمة التحكم القوية.
في هذه الرسالة، تم استخدام مفاعل الأبحاث المصري (ETRR-2) كنموذج مع مراعاة معلمات المحطة التي تتغير مع الزمن ومستويات الطاقة، وتأثيرات الشيخوخة، والتغيرات في تفاعل القلب النووي مع احتراق الوقود.
يتم التحكم في مستوى طاقة مفاعل الأبحاث المصري (ETRR-2) بواسطة جهاز تحكم نسبي ومشتق (PD)، مع معلمات ضبط ثابتة. تهدف هذه الدراسة إلى تحليل استجابة نموذج (ETRR-2) لإنشاء أنواع جديدة من أنظمة التحكم، على سبيل المثال، جهاز تحكم نسبي-تكامل-مشتق من الرتبة الكسرية (FOPID)، الذي تم تطبيقه في النموذج لدراسة أدائه في ظروف تشغيل مختلفة للمفاعل. وأخيرًا، تم إجراء مقارنة بين جهاز التحكم المشتق (PD) والجهاز الجديد (FOPID) لاكتشاف أيهما أفضل في الاستجابة، الاستقرار، ورفض الاضطرابات.

Issues also as CD.

Text in English and abstract in Arabic & English.