控制系統(tǒng)性能評(píng)價(jià)方法的研究.pdf

1、當(dāng)前，控制領(lǐng)域的研究主要集中在模型的辨識(shí)、控制器的設(shè)計(jì)、控制系統(tǒng)的魯棒性等方面，而很少對(duì)運(yùn)行中的控制系統(tǒng)性能進(jìn)行評(píng)價(jià)。事實(shí)上，很多控制系統(tǒng)在實(shí)際運(yùn)行時(shí)難以達(dá)到設(shè)計(jì)的性能要求。因此，如何從生產(chǎn)過(guò)程的日常運(yùn)行數(shù)據(jù)中獲得一些有關(guān)控制系統(tǒng)的性能信息，從而能夠早期識(shí)別、診斷控制系統(tǒng)的性能問(wèn)題是現(xiàn)場(chǎng)工藝和控制人員都很關(guān)心的問(wèn)題。近年來(lái)，工業(yè)界對(duì)控制系統(tǒng)性能要求的提高極大地推動(dòng)了控制系統(tǒng)性能評(píng)價(jià)與診斷的研究。
　　 本文首先詳細(xì)介紹了當(dāng)前應(yīng)用

2、最廣泛的最小方差準(zhǔn)則的性能評(píng)價(jià)方法。最小方差準(zhǔn)則對(duì)控制系統(tǒng)的性能可以提供一個(gè)有實(shí)踐意義的參考點(diǎn)，僅需要過(guò)程的常規(guī)操作數(shù)據(jù)和時(shí)間延遲特性。通過(guò)比較現(xiàn)有控制系統(tǒng)的輸出方差與最小方差進(jìn)行控制系統(tǒng)性能評(píng)價(jià)，來(lái)評(píng)價(jià)控制系統(tǒng)性能的優(yōu)良。文中分別介紹了單變量、多變量的控制系統(tǒng)性能評(píng)價(jià)方法，并進(jìn)行了仿真分析，結(jié)果表明該方法是一種有效的性能評(píng)價(jià)方法。
　　 在此基礎(chǔ)上，對(duì)特定結(jié)構(gòu)的PID控制系統(tǒng)以及帶前饋的PID控制系統(tǒng)，采用了基于PID控制器可

3、實(shí)現(xiàn)的最小方差來(lái)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行性能評(píng)價(jià)。仿真結(jié)果表明，該方法對(duì)系統(tǒng)性能評(píng)價(jià)結(jié)果要優(yōu)于采用最小方差的方法。
　　 最后對(duì)多變量過(guò)程控制系統(tǒng)，采用基于主元分析的方法進(jìn)行性能評(píng)價(jià)。該方法利用主元分析法可以將多個(gè)變量降維解耦的性質(zhì)，把相互耦合的多變量變成相互獨(dú)立的低維模型，再對(duì)控制系統(tǒng)進(jìn)行性能評(píng)價(jià)。仿真表明，基于主元分析的方法是一種可行的性能評(píng)價(jià)方法，相對(duì)于原多變量控制系統(tǒng)評(píng)價(jià)方法使用簡(jiǎn)單。文中將該方法分別應(yīng)用到對(duì)連續(xù)工業(yè)過(guò)程和間歇工業(yè)過(guò)程