In case of the adverse effects of unforeseeable or uncertain disturbances on control systems, stability robustness of control performance is crucial for controller design. Accordingly, in this study, an optimal design scheme for Fractional Order Fuzzy Proportional Integral Derivative (FOFPID) controller with adoption of Cuckoo Search (CS) optimization algorithm is presented in order to examine the application of the FOFPID in the core power control of molten salt reactors (MSRs) as an example. By using the proposed scheme, PID, FOPID and fuzzy PID controllers are also designed by the CS for the purpose of showing the superiority of the FOFPID controller. Firstly, a nonlinear dynamic model of the MSR system is introduced by means of point kinetic equations considering the time delay in the fluid's transit connecting the core and the heat exchanger. Then, the nonlinear model is linearized for obtaining a linear model of MSR core system. Also, for the purpose of performing the sensitivity analysis, transit behaviors for both the linear and nonlinear approaches are shown and compared for different reactivity inputs. The core power control of molten salt reactor system is examined for each tuned controller in terms of stability, time domain and the robustness analysis under instantaneous and continuous disturbances. The results showed that the proposed CS based FOFPID controller has better control performance as compared to the PID, FOPID and fuzzy PID controllers tuned by the CS, especially in point of capability of disturbance suppression, improving tracking performance, and robustness against parameter uncertainty.

在不可预见或不确定的扰动对控制系统产生不利影响的情况下，控制性能的稳定性鲁棒性对于控制器设计至关重要。因此，在本研究中，提出了采用布谷鸟搜索（CS）优化算法的分数阶模糊比例积分微分（FOFPID）控制器的优化设计方案，以检验 FOFPID 在熔盐核心功率控制中的应用。以反应堆 (MSR) 为例。通过使用所提出的方案，CS 还设计了 PID、FOPID 和模糊 PID 控制器，以显示 FOFPID 控制器的优越性。首先，通过考虑流体中时间延迟的点动力学方程，引入了MSR系统的非线性动力学模型。连接核心和热交换器的穿隔系统。然后，将非线性模型线性化以获得 MSR 核心系统的线性模型。此外，为了执行灵敏度分析，显示并比较了不同反应性输入的线性和非线性方法的传输行为。在稳定性、时域和瞬时和连续扰动下的鲁棒性分析方面，对每个调谐控制器的熔盐反应堆系统的核心功率控制进行了检查。结果表明，与由 CS 调谐的 PID、FOPID 和模糊 PID 控制器相比，所提出的基于 CS 的 FOFPID 控制器具有更好的控制性能，尤其是在干扰抑制能力、提高跟踪性能和对参数不确定性的鲁棒性方面。非线性模型被线性化以获得MSR核心系统的线性模型。此外，为了执行灵敏度分析，显示并比较了不同反应性输入的线性和非线性方法的传输行为。在稳定性、时域和瞬时和连续扰动下的鲁棒性分析方面，对每个调谐控制器的熔盐反应堆系统的核心功率控制进行了检查。结果表明，与由 CS 调谐的 PID、FOPID 和模糊 PID 控制器相比，所提出的基于 CS 的 FOFPID 控制器具有更好的控制性能，尤其是在干扰抑制能力、提高跟踪性能和对参数不确定性的鲁棒性方面。非线性模型被线性化以获得MSR核心系统的线性模型。此外，为了执行灵敏度分析，显示并比较了不同反应性输入的线性和非线性方法的传输行为。在稳定性、时域和瞬时和连续扰动下的鲁棒性分析方面，对每个调谐控制器的熔盐反应堆系统的核心功率控制进行了检查。结果表明，与由 CS 调谐的 PID、FOPID 和模糊 PID 控制器相比，所提出的基于 CS 的 FOFPID 控制器具有更好的控制性能，尤其是在干扰抑制能力、提高跟踪性能和对参数不确定性的鲁棒性方面。为了执行敏感性分析，显示并比较了线性和非线性方法的传输行为，并针对不同的反应性输入进行了比较。在稳定性、时域和瞬时和连续扰动下的鲁棒性分析方面，对每个调谐控制器的熔盐反应堆系统的核心功率控制进行了检查。结果表明，与由 CS 调谐的 PID、FOPID 和模糊 PID 控制器相比，所提出的基于 CS 的 FOFPID 控制器具有更好的控制性能，尤其是在干扰抑制能力、提高跟踪性能和对参数不确定性的鲁棒性方面。为了进行敏感性分析，显示并比较了不同反应性输入的线性和非线性方法的传输行为。在稳定性、时域和瞬时和连续扰动下的鲁棒性分析方面，对每个调谐控制器的熔盐反应堆系统的核心功率控制进行了检查。结果表明，与由 CS 调谐的 PID、FOPID 和模糊 PID 控制器相比，所提出的基于 CS 的 FOFPID 控制器具有更好的控制性能，尤其是在干扰抑制能力、提高跟踪性能和对参数不确定性的鲁棒性方面。在稳定性、时域和瞬时和连续扰动下的鲁棒性分析方面，对每个调谐控制器的熔盐反应堆系统的核心功率控制进行了检查。结果表明，与由 CS 调谐的 PID、FOPID 和模糊 PID 控制器相比，所提出的基于 CS 的 FOFPID 控制器具有更好的控制性能，尤其是在干扰抑制能力、提高跟踪性能和对参数不确定性的鲁棒性方面。在稳定性、时域和瞬时和连续扰动下的鲁棒性分析方面，对每个调谐控制器的熔盐反应堆系统的核心功率控制进行了检查。结果表明，与由 CS 调谐的 PID、FOPID 和模糊 PID 控制器相比，所提出的基于 CS 的 FOFPID 控制器具有更好的控制性能，尤其是在干扰抑制能力、提高跟踪性能和对参数不确定性的鲁棒性方面。