流程工業(yè)控制系統(tǒng)的性能評價算法研究.pdf

1、在流程工業(yè)控制系統(tǒng)使用過程中，時間的推移、設(shè)備的老化等許多原因都會造成控制器性能的下降，從而使得生產(chǎn)效率降低及生產(chǎn)成本增加。據(jù)報告顯示大約60％的工業(yè)控制器在運行中具有控制性能問題。另一方面，隨著DCS控制技術(shù)在流程工業(yè)中的廣泛應用，過程運行數(shù)據(jù)變得很容易獲取和儲存?？刂菩阅茉u價理論可以利用這些數(shù)據(jù)得出相應的控制器性能指標，用于監(jiān)測當前控制性能。這為流程工業(yè)生產(chǎn)提供更多的信息支撐，因此該理論在流程工業(yè)中的研究具有重要的意義。
　　

2、本文在對國內(nèi)外眾多控制性能評價算法進行研究的基礎(chǔ)上，針對當前控制性能評價理論技術(shù)的不足，使用基于數(shù)據(jù)的評價方法分別對單變量和多變量控制系統(tǒng)進行評價分析，主要研究內(nèi)容如下:
　　針對單變量控制系統(tǒng)的性能評價方法，研究傳統(tǒng)最小方差控制算法，使用單容水箱模型進行驗證，結(jié)果表明該算法所得的指標可以體現(xiàn)控制器的性能。在傳統(tǒng)算法的基礎(chǔ)上，使用線性回歸的算法估計系統(tǒng)最小方差。為使得估計結(jié)果更加符合實際性能，提出添加變遺忘因子優(yōu)化線性回歸算法，并

3、在模型上進行驗證，所得結(jié)果更為接近原有最小方差基準。利用MATLAB/GUI開發(fā)的相關(guān)軟件，對精餾塔數(shù)據(jù)進行性能評價，可以得到其控制系統(tǒng)的性能指標，監(jiān)測控制系統(tǒng)的性能情況。
　　針對多變量控制系統(tǒng)的性能評價方法，首先研究多變量最小方差算法，該算法需要使用系統(tǒng)辨識模型、相關(guān)先驗信息以及推算關(guān)聯(lián)矩陣，因此在將其應用到流程工業(yè)控制系統(tǒng)中時存在辨識問題。提出將子空間辨識法應用于控制器性能評價中，使用子空間變換得中間矩陣，將子空間中間矩陣直