| 【中文题名】 | 控制系统性能评价与故障诊断研究 |
| 【英文题名】 | Performance Assessment and Fault Detection of Control System |
| 【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】 | 2007-7-23 |
| 【中关键词】 | 性能指标,时间序列分析,最小方差,性能评价,故障诊断, |
| 【英关键词】 | performance indices,time series analysis,minimum variance,performance assessment,fault diagnosis, |
| 【分类导航】 | 工业技术>自动化技术、计算机技术>自动化技术及设备>自动化系统>监视、报警、故障诊断系统> |
| 【论文摘要】 |
随着控制技术的不断发展,生产过程自动化程度不断提高,工业过程中采用的自动控制回路也就越来越多。这些控制回路大多在运行初期具有良好的性能,在运行一段时间后,由于受到各种变动因素的影响,控制回路性能将会变差。目前的过程控制中普遍采用DCS系统,很容易从中得到大量的过程运行数据,如何有效利用这些数据分析控制回路的性能就成为很有价值研究课题。本文首先介绍了当前控制系统性能评价和诊断各种不同的方法以及工业应用情况。接着,着重介绍了基于最小方差的控制系统性能评价方法,并对某电厂除氧器水位控制系统进行了性能评价研究,结果表明,这种性能评价方法对实际控制回路性能的监测具有重要的指导意义。最后,本文针对串级控制系统提出了一种基于输出最小方差性能的控制系统故障诊断方法,并对火电厂过热汽温系统进行了仿真研究,结果表明,这种诊断方法可以准确有效的诊断出串级控制系统故障的来源。 |
| 【论文题纲】 |
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中文摘要 |
3 |
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英文摘要 |
3-6 |
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第一章 引言 |
6-11 |
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1.1 研究背景及意义 |
6-9 |
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1.1.1 控制系统性能评价与诊断的目标和流程 |
6-7 |
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1.1.2 控制系统性能评价指标的建立方法 |
7-9 |
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1.2 国内外研究及应用现状 |
9-10 |
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1.3 本文主要内容 |
10-11 |
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第二章 时间序列分析 |
11-21 |
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2.1 引言 |
11 |
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2.2 时间序列分析的数学基础 |
11-13 |
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2.2.1 时间序列的概念 |
11-12 |
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2.2.2 平稳过程及其特性 |
12-13 |
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2.2.3 动态数据预处理 |
13 |
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2.3 平稳时间序列模型 |
13-17 |
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2.3.1 自回归模型AR(p) |
14-15 |
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2.3.2 滑动平均模型MA(q) |
15-16 |
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2.3.3 自回归滑动平均混合模型ARMA(p, q) |
16-17 |
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2.4 时间序列模型辨识与参数估计 |
17-20 |
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2.4.1 格林函数与逆函数 |
17-18 |
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2.4.2 ARMA(p, q)模型的参数估计方法 |
18-20 |
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2.5 本章小结 |
20-21 |
|
第三章 控制系统性能评价方法 |
21-33 |
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3.1 引言 |
21-22 |
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3.2 预备知识 |
22-24 |
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3.2.1 白噪声序列 |
22 |
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3.2.2 线性滤波器模型 |
22-23 |
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3.2.3 延迟时间与关联矩阵 |
23-24 |
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3.3 单变量控制系统的性能评价 |
24-28 |
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3.3.1 单变量系统的最小方差控制 |
24-26 |
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3.3.2 单变量系统性能评价的FCOR算法 |
26-28 |
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3.4 多变量控制系统的性能评价 |
28-32 |
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3.4.1 多变量系统最小方差条件下的反馈不变项 |
28-29 |
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3.4.2 多变量系统性能评价的MFCOR算法 |
29-32 |
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3.5 本章小结 |
32-33 |
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第四章 单变量系统性能评价在除氧器水位控制中的应用研究 |
33-39 |
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4.1 引言 |
33 |
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4.2 延迟时间D的确定 |
33 |
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4.3 动态数据方法建立ARMA模型 |
33-34 |
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4.4 自相关函数图法监测回路振荡 |
34-35 |
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4.5 单变量系统性能评价在除氧器水位控制中的应用研究 |
35-38 |
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4.5.1 电厂除氧器系统简介 |
35-37 |
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4.5.2 数据采集及数据处理 |
37 |
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4.5.3 仿真结果 |
37-38 |
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4.5.4 自相关函数图 |
38 |
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4.6 本章小结 |
38-39 |
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第五章 基于输出最小方差性能的串级控制系统故障诊断 |
39-51 |
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5.1 引言 |
39 |
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5.2 串级控制系统的性能分析 |
39-41 |
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5.3 串级控制系统的故障诊断 |
41-44 |
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5.4 串级过热汽温系统仿真研究 |
44-49 |
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5.4.1 过热汽温系统概述 |
44-45 |
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5.4.2 仿真研究 |
45-49 |
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5.5 本章小结 |
49-51 |
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第六章 结论及展望 |
51-53 |
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参考文献 |
53-57 |
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致谢 |
57-58 |
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在学期间发表的学术论文和参加科研情况 |
58 |
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| 【DOI】 | LunWen.ID:2.2008.383772 |
