| 【中文题名】 | 过程控制系统性能评价研究与实现 |
| 【英文题名】 | Process Control System Performance Assessment Study and Realization |
| 【学科专业】 | 控制理论与控制工程 |
| 【论文级别】 | 硕士论文 |
| 【投稿时间】 | 2007-9-24 |
| 【中关键词】 | PID,性能指标,控制器,性能评价,最小方差,自适应滤波器 |
| 【英关键词】 | PID,Performance Index,Controller,Performance assessment,Minimum variance,Adaptive filter, |
| 【分类导航】 | 工业技术>自动化技术、计算机技术>自动化基础理论>自动控制理论>> |
| 【论文摘要】 |
控制系统性能评价是工业过程控制中的重要研究课题，工业应用结果表明：性能评价技术可以有效提高工业过程的性能。近年来，工业界对控制系统性能要求的提高极大地推动了控制器性能评价的研究。
本文着重以Harris提出的基于最小方差控制的性能评价方法为基础，提出了使用自适应滤波器的时间序列分析技术，在评价过程中提出通过训练建立系统输出和噪声的自适应线性系统模型，采用自适应滤波器来辨识噪声和输出间的AR模型，在对给定系统进行训练的过程中，通过不断调整网络权值和阈值，最终使网络输出能够精确的跟踪系统输入，实现系统噪声和输出间模型的自适应辨识，从而实现对控制器的性能评价。
控制系统性能评估的方法主要可以分为两类：确定性和随机性方法。本文从这两种方法出发，对单回路控制系统，串级控制系统，前馈-反馈控制系统的最小方差性能评价算法进行了理论研究，并利用MATLAB／SIMULINK对单回路和串级控制回路的确定性能和随机性能进行了一定的仿真研究。
本文最后将该评价技术应用到实际工业过程控制系统中，对DMF回收系统中的控制器性能进行了分析，分析结果表明自适应滤波器在模型辨识中具有一定的实践意义，并且可以... |
| 【论文题纲】 |
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摘要 |
4-6 |
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ABSTRACT |
6-14 |
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第一章 前言 |
14-20 |
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1.1 论文研究的目的和意义 |
14-15 |
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1.2 论文研究的主要内容及工作简述 |
15 |
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1.3 国内外文献综述 |
15-18 |
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1.3.1 控制器性能评价的发展及现状 |
15-17 |
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1.3.2 性能评价技术在工业控制领域的应用 |
17-18 |
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1.4 本章小结 |
18-20 |
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第二章 控制器性能评价方法研究 |
20-32 |
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2.1 闭环系统性能评价方法 |
20 |
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2.2 确定性方法 |
20-27 |
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2.2.1 单回路控制系统 |
22-23 |
|
2.2.2 串级回路控制系统 |
23-25 |
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2.2.3 前馈控制系统 |
25-27 |
|
2.3 随机性方法 |
27-30 |
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2.4 控制器性能评价的其他方法 |
30 |
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2.5 传统性能指标的优点和不足 |
30-31 |
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2.6 本章小结 |
31-32 |
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第三章 基于自适应滤波器的最小方差估计 |
32-46 |
|
3.1 典型离散参数模型 |
32-35 |
|
3.2 自适应模型的特点与建模方法 |
35-36 |
|
3.3 自适应滤波器介绍 |
36-39 |
|
3.4 自适应模型及估计的递推算法 |
39-45 |
|
3.4.1 最小均方误差准则和基于梯度估计的算法 |
39-43 |
|
3.4.2 LMS算法与自适应AR模型 |
43-45 |
|
3.5 本章小结 |
45-46 |
|
第四章 过程控制回路的控制器性能评价 |
46-72 |
|
4.1 控制器性能评价算法与系统 |
46-57 |
|
4.1.1 最小方差准则原理 |
47-50 |
|
4.1.2 时间延迟的定义 |
50-52 |
|
4.1.3 最小方差性能评价算法及步骤 |
52-57 |
|
4.1.3.1 单变量情形 |
52-53 |
|
4.1.3.2 多变量情形 |
53-57 |
|
4.2 单回路反馈控制系统性能评价 |
57-64 |
|
4.2.1 单回路系统性能评价算法 |
57-62 |
|
4.2.1.1 最小方差控制的反馈控制不变项 |
59-61 |
|
4.2.1.2 FCOR(Filtering and Correlation analysis)算法 |
61-62 |
|
4.2.2 仿真分析 |
62-64 |
|
4.3 串级控制系统性能评价 |
64-67 |
|
4.3.1 串级控制系统简述 |
64-65 |
|
4.3.2 串级系统性能评价算法 |
65-66 |
|
4.3.3 仿真分析 |
66-67 |
|
4.4 前馈-反馈控制系统性能评价 |
67-71 |
|
4.4.1 前馈-反馈控制系统简述 |
67-69 |
|
4.4.2 前馈-反馈控制系统性能评价算法 |
69-71 |
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4.5 本章小结 |
71-72 |
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第五章 控制器性能评价系统的实现 |
72-80 |
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5.1 DMF回收过程及其计算机控制系统 |
72-75 |
|
5.1.1 DMF回收工业过程 |
72-73 |
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5.1.2 计算机控制系统方案 |
73-75 |
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5.2 DMF回收系统控制器性能评价 |
75-79 |
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5.3 本章小结 |
79-80 |
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第六章 结论与展望 |
80-82 |
|
参考文献 |
82-86 |
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致谢 |
86-88 |
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研究成果及发表的学术论文 |
88-90 |
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作者与导师简介 |
90-91 |
|
硕士研究生学位论文答辩委员会决议书 |
91-92 |
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| 【DOI】 | LunWen.ID:2.2008.388991 |
