棒控棒位系统作为核电站反应堆中的重要组成部分,它关系着核电站是否可以正常运行发电。从国内外棒控棒位系统的研究现状表明数字化已经成为棒控棒位系统发展的必然趋势,由于目前国内核电站的棒控棒位系统大多从国外引进,因此自主化研发的数字化棒控棒位技术具有重大的战略和经济意义。本文以AP1000核电站为研究对象,首先对数字化棒控棒位系统的功能要求进行需求分析,根据堆芯棒束的分布特点设计控制棒的动作模式,提出了数字化棒控系统和数字化棒位系统的设计目标,并在此基础上进行数字化棒控系统和数字化棒位系统的设计。在数字化棒控系统设计中,本文从控制棒驱动机构的结构及控制原理出发,设计采用可控硅技术的三相半波整流电路来建立控制棒单棒驱动系统,使用Simulink对单棒驱动系统建立数学模型,通过仿真指出单棒驱动系统中的控制算法会受到工作温度的影响,并引入模糊PID算法进行优化。针对数字化棒控系统的69根控制棒,本文提出“一拖四”棒组驱动技术、双面机柜结构、LC整流回路复用技术及单棒控制方案来实现棒控系统的多棒控制。在数字化棒位系统设计中,本文提出使用新式电感式棒位探测器和安全壳内的数据柜结构方案,并采用地址轮询方式来进行棒位信息的交互,本文所设计的数字化棒位系统可以在快速完成所有控制棒位置监测的同时,很大程度的减少安全壳贯穿件的使用,从而进一步缩减成本、提高反应堆的安全性。此外,本文还对数字化棒控棒位系统进行可靠性分析,着重建立逻辑柜的可靠性架构模型,并推理得出逻辑柜的可靠度及失效率等可靠性指标。同时本文还建立了数字化棒控系统和棒位系统的可靠性框图,做出系统的可靠性预测及评估。