基于控制系统性能评价的数据预处理算法与确定性性能评价研究

来源 :中国石油大学(北京) | 被引量 : 0次 | 上传用户:Wangjun33
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为了使生产过程的工况满足“安稳长满优”的要求,控制系统性能的好坏起着关键作用。因此,开发出一套有效的控制回路性能评价软件系统具有重要的现实意义。   本文首先根据性能评价系统中不同功能模块对数据的不同要求,采用非参数累积和CUSUM算法对数据中的阶跃突变起始时刻进行检测,并根据调节时间的定义,采用递归算法在线计算控制回路阶跃响应的调节时间,以此作为阶跃突变的终止时刻,开发出了适合该评价系统的数据预处理算法。仿真结果表明,该算法能够有效的实现数据检测和分离功能,并具有较低的误检率。   其次,对非参数累积和CUSUM算法中的重要参数一阈值(Threshold)的选取进行了深入的分析,并通过大量实验,对阈值、阶跃突变幅值和信噪比三者之间关系进行了研究,最终得出了关于三者的量化关系表。仿真结果表明,依据关系表进行阈值的选取,能够有效的提高阶跃突变起始时刻的检测精度。   最后,介绍了一种基于内模控制IMC的控制系统确定性性能评价方法。该方法论证了单回路控制系统的动态特性,如调节时间、超调量和绝对误差积分与过程时滞直接相关。由上述结论得到了两组确定性性能评价指标值,并利用VB编程语言开发出了确定性性能评价软件包。实验结果表明,应用该软件包,通过对控制回路阶跃响应数据的计算,可以方便的判断控制系统的性能品质。
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