基于广义最小方差基准的控制器性能评价及应用

受 工业 界 的关 注 。
最小 方差 控 制 指标 是 研 究 控 制 系统 性 能 的基 本 评价基 准 ， 由于其 经常会 带来 一些 高增益 、 但 宽带宽 和 不 现 实 的大 方 差 控 制信 号 导致 了在 很 多实 际 系 统 中不 太适 用 。２ ０ ０ ４年 ， ． ｊｃｉ Ｐ Ｍａ ｋ ，Ｍ． ． ｒ ｂｅ参 ｅ ＪＧｉ ｌ ｍ 考 了 Ｂ Ｈ ａ ｇ的多变 量 滤波 和 相关 性 分析 （ Ｆ Ｏ ． ｕｎ Ｍ Ｃ Ｒ） 算法 ， 把单 变量广 义最 小 方差 控 制 性 能评 价 方 法扩 展 到 了多变量 情形 。２ １ ０ ０年 ， 字 等人 也将 广 义最 小 赵 方差基 准应用 于工业 分 离塔 的控 制性 能分析 中 。 串级控 制在提 高 动态 响应 性 能 、 干 扰 等方 面 比 抗 起 单 回路 控制具 有 明显 优 势 ， 流程 工业 广泛 应用 的 是 控 制方 案 。但 目前 针 对 串级 控 制 系统 的性 能评 价 方 法很少 ， 文献 能搜 索到 的只有 Ｂ ｕ ｇＳ ｏ Ｔ Ｆ Ｅ ． ｙｎ ｕＫ ，． ． ｄ
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０ 引 言
控制 系统在运 行 初期 ， 控 制 器 都会 表 现 出 良好 其 的控制 性能 。但长 时 间运 行 之 后 ， 因受 到 执 行机 构 摩
擦磨损 、 程 特性 变 化 、 制器 整 定 不 充 分 和 缺 乏 维 过 控 护 、 动等 各种 因素 的影 响… ， 会 导 致 性 能 逐 渐 退 扰 都 化 。在实 际生产 过程 中 ， 约 ６ ％ 的控制 系统都 会 出 大 ０ 现性能方 面 的问题 。运 用 控 制性 能 评 价技 术 ， 以向 可 控制 工程 师 直 观 地 反 映 系 统运 行 的状 况 和存 在 的 问 题 ， 过及 时调整 操作 以减少 不必 要 的生产 损失 ， 系 通 对
第２ ７卷 第 ９期
２１ ０ ０年 ９月
机
ຫໍສະໝຸດ Baidu
电
工
程
Ｖｏ ＿ ｌ２７ Ｎｏ． ９
Ｊ ｕ ｎ ｌｏ ｃ ａ ｉａ ｏ ｒ ａ ｆＭｅ ｈ ｎｃ ｌ＆ Ｅ ｅ ｔ ｃ ｌ ｇｎ ｅ ｉ ｇ ｌ ｃｒ ａ ｉ Ｅｎ ｉｅ ｒ ｎ
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基 于广 义最 小 方 差 基 准 的控 制 器 性 能 评 价 及 应 用
王海 波 ， 杨马 英
（ 浙江工 业大 学 信 息工程 学 院 ， 浙江 杭州 ３０ ２ ） １０３
摘 要 ： 制性 能评 价 技 术 对 于 保 证 控 制 系 统 的 长期 稳 定 运 行 具 有 重 要 意 义 。致 力 于基 于 广 义 最 小 方 差 基 准 的 串级 系 统 性 能 评 价 及 控 其 应用 研 究 ， 在给 出 串级 系 统 的 广 义 最 小 方 差性 能评 价 基 准 的基 础 上 ， 对 实 验 室 的 水 箱 液 位控 制 对 象 ， 针 利用 Ｄ Ｓ系统 采 集 的变 量 Ｃ 数 据 进 行 了模 型 辨识 ， 而 实 现 了 控 制性 能 的评 价 。实 验 结 果 表 明 采用 广义 最 小 方 差 准 则 比最 小方 差性 能 评 价 方 法 更 能反 映 控 制 进 系统 的波 动 情 况 。 关 键 词 ： 能 评 价 ； Ｃ ； 小 方 差 ； 义 最 小 方 差 性 Ｄ Ｓ最 广 中 图分 类 号 ：Ｈ ９ Ｔ ２ ３ Ｔ ３ ；Ｐ ７ 文 献 标 识 码 ： Ａ 文 章 编 号 ：０ １— ５ １ ２ １ ）９— ０ ８— ６ １０ ４５ （ ００ ０ ０ １ ０