基于廣義最小方差的多變量系統(tǒng)控制器性能評(píng)價(jià)研究.pdf

1、現(xiàn)代工業(yè)過(guò)程中控制回路眾多，實(shí)際工況變化、過(guò)程非線性、設(shè)備老化甚至故障等都會(huì)大幅降低控制性能。因此，準(zhǔn)確評(píng)價(jià)系統(tǒng)性能對(duì)于設(shè)備實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、減少能源消耗、提高生產(chǎn)效率等意義重大。近年來(lái)，越來(lái)越多的學(xué)者開(kāi)始關(guān)注控制器性能評(píng)價(jià)領(lǐng)域的研究。然而，多變量系統(tǒng)性能評(píng)價(jià)領(lǐng)域由于建模難等一系列原因，限制了它在工業(yè)過(guò)程中的廣泛應(yīng)用。本文在幾種傳統(tǒng)的評(píng)價(jià)算法基礎(chǔ)之上，結(jié)合廣義多變量系統(tǒng)自身特點(diǎn)，提出運(yùn)用對(duì)角關(guān)聯(lián)矩陣方法來(lái)獲取系統(tǒng)性能指標(biāo)的理論。論文研究成果及創(chuàng)

2、新點(diǎn)主要體現(xiàn)在以下三方面:
　　 1.對(duì)多變量性能評(píng)價(jià)領(lǐng)域的發(fā)展歷史和國(guó)內(nèi)外的研究現(xiàn)狀進(jìn)行了比較分析，對(duì)其應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)的實(shí)際情況進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)總結(jié)，針對(duì)其在理論和實(shí)際應(yīng)用中已經(jīng)存在或潛在的問(wèn)題進(jìn)行了分析。
　　 2.評(píng)價(jià)多變量系統(tǒng)時(shí)，計(jì)算的復(fù)雜程度和性能指標(biāo)的準(zhǔn)確性與所選方法有很大關(guān)系。如何用簡(jiǎn)便的方法得到準(zhǔn)確的性能指標(biāo)在多變量性能評(píng)價(jià)領(lǐng)域還沒(méi)有有效方法。論文中闡述了一種將對(duì)角關(guān)聯(lián)矩陣方法應(yīng)用于廣義最小方差系統(tǒng)以獲取性能指

3、標(biāo)的方法。該方法只需擾動(dòng)模型和時(shí)滯矩陣等少量的先驗(yàn)知識(shí)就能得到準(zhǔn)確的評(píng)價(jià)方差和最優(yōu)控制器模型，避免了辨識(shí)關(guān)聯(lián)矩陣時(shí)產(chǎn)生的系統(tǒng)誤差。
　　 3.探討了一類具有線性時(shí)變擾動(dòng)的多變量系統(tǒng)性能指標(biāo)。通過(guò)將線性時(shí)變擾動(dòng)分為三類線性定常擾動(dòng)，提出該思路下新的多變量性能評(píng)價(jià)方法。該方法構(gòu)造了一個(gè)加權(quán)的性能指標(biāo)，權(quán)值矩陣與不同擾動(dòng)類型和優(yōu)先級(jí)相對(duì)應(yīng)。同時(shí)該方法允許用戶指定合理的輸出方差，運(yùn)用對(duì)角關(guān)聯(lián)矩陣方法明確計(jì)算出廣義多變量系統(tǒng)閉環(huán)輸出方差的