控制系統(tǒng)性能評價方法的研究.pdf

1、當前，控制領(lǐng)域的研究主要集中在模型的辨識、控制器的設(shè)計、控制系統(tǒng)的魯棒性等方面，而很少對運行中的控制系統(tǒng)性能進行評價。事實上，很多控制系統(tǒng)在實際運行時難以達到設(shè)計的性能要求。因此，如何從生產(chǎn)過程的日常運行數(shù)據(jù)中獲得一些有關(guān)控制系統(tǒng)的性能信息，從而能夠早期識別、診斷控制系統(tǒng)的性能問題是現(xiàn)場工藝和控制人員都很關(guān)心的問題。近年來，工業(yè)界對控制系統(tǒng)性能要求的提高極大地推動了控制系統(tǒng)性能評價與診斷的研究。
　　 本文首先詳細介紹了當前應(yīng)用

2、最廣泛的最小方差準則的性能評價方法。最小方差準則對控制系統(tǒng)的性能可以提供一個有實踐意義的參考點，僅需要過程的常規(guī)操作數(shù)據(jù)和時間延遲特性。通過比較現(xiàn)有控制系統(tǒng)的輸出方差與最小方差進行控制系統(tǒng)性能評價，來評價控制系統(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)性能評價方法，并進行了仿真分析，結(jié)果表明該方法是一種有效的性能評價方法。
　　 在此基礎(chǔ)上，對特定結(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、實現(xiàn)的最小方差來對系統(tǒng)進行性能評價。仿真結(jié)果表明，該方法對系統(tǒng)性能評價結(jié)果要優(yōu)于采用最小方差的方法。
　　 最后對多變量過程控制系統(tǒng)，采用基于主元分析的方法進行性能評價。該方法利用主元分析法可以將多個變量降維解耦的性質(zhì)，把相互耦合的多變量變成相互獨立的低維模型，再對控制系統(tǒng)進行性能評價。仿真表明，基于主元分析的方法是一種可行的性能評價方法，相對于原多變量控制系統(tǒng)評價方法使用簡單。文中將該方法分別應(yīng)用到對連續(xù)工業(yè)過程和間歇工業(yè)過程