基于多變量統(tǒng)計(jì)方法的控制系統(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)用最廣

2、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。
　　對(duì)多變量過(guò)程控制系統(tǒng)，基于最小方差準(zhǔn)則的控制系統(tǒng)性能評(píng)價(jià)方法在實(shí)際應(yīng)用中有兩個(gè)難點(diǎn):求取關(guān)聯(lián)矩陣和輸出序列與白噪聲序列之后數(shù)為i的協(xié)方差∑(y)a。要求得這兩個(gè)量需要經(jīng)過(guò)復(fù)雜的計(jì)算，因此限制了這種方法在實(shí)際工

3、業(yè)過(guò)程中的應(yīng)用。由于多變量投影技術(shù)可以將高維變量簡(jiǎn)化為幾個(gè)低維變量，然后利用單變量最小方差性能評(píng)價(jià)方法對(duì)低維變量進(jìn)行性能評(píng)價(jià)。所以本文采用基于多變量統(tǒng)計(jì)方法來(lái)對(duì)多變量控制系統(tǒng)進(jìn)行評(píng)價(jià)。
　　本文在對(duì)多變量統(tǒng)計(jì)方法詳細(xì)分析的基礎(chǔ)上，結(jié)合最小方差性能評(píng)價(jià)準(zhǔn)則，針對(duì)多變量過(guò)程控制系統(tǒng)的情況給出了利用多變量統(tǒng)計(jì)方法對(duì)變量進(jìn)行降維，從而對(duì)降維后的變量采用單變量最小方差的性能評(píng)價(jià)方法進(jìn)行評(píng)價(jià);針對(duì)多變量過(guò)程控制系統(tǒng)的特點(diǎn)給出了基于獨(dú)立主元分析