性能评估技术及其在电厂sis中的应用.pdf

华北电力大学（北京）
硕士学位论文
性能评估技术及其在电厂SIS中的应用
姓名：修宏明
申请学位级别：硕士
专业：控制理论与控制工程
指导教师：谭文
20060112
要：摘工业生产需要安全、可靠的自动控制系统，如何设计先进的控制器／控制器算法是控制理论研究者和控制工程师们的一项重要工作。当前，控制理论界的研究重点，主要集中在控制器设计、系统辨识以及控制系统的鲁棒性研究等方面，一般较少对控制器的性能品质进行讨论。事实上，很多控制器在运行时难以达到设计初的性能要求。在工业／电厂生产过程中，通过底层杉匠Ъ缎畔⒓嗖庀低砈服务器中的实时运行数据日益受到人们的关注。通过分析这些数据，得到成熟的控制器性能评估方法是本文研究的主要内容。本文以提出的基于最小方差控制的评估理论和时间序列分析为依据，给出了热工过程中单变量控制、串级控制以及多变量控制回路的性能评估方法，并将该评估方法结合数据挖掘技术应用于电厂低辰辛顺醪教教帧关键词：性能评估，最小方差控制，时间序列分析，数据挖掘，，．，甀甌痚．甃甀，，痑．．，．，瑃
要：摘工业生产需要安全、可靠的自动控制系统，如何设计先进的控制器／控制器算法是控制理论研究者和控制工程师们的一项重要工作。当前，控制理论界的研究重点，主要集中在控制器设计、系统辨识以及控制系统的鲁棒性研究等方面，一般较少对控制器的性能品质进行讨论。事实上，很多控制器在运行时难以达到设计初的性能要求。在工业／电厂生产过程中，通过底层杉匠Ъ缎畔⒓嗖庀低砈服务器中的实时运行数据日益受到人们的关注。通过分析这些数据，得到成熟的控制器性能评估方法是本文研究的主要内容。本文以提出的基于最小方差控制的评估理论和时间序列分析为依据，给出了热工过程中单变量控制、串级控制以及多变量控制回路的性能评估方法，并将该评估方法结合数据挖掘技术应用于电厂低辰辛顺醪教教帧关键词：性能评估，最小方差控制，时间序列分析，数据挖掘，，．，甀甌痚．甃甀，，痑．．，．，瑃
日期：型学位论文作者签名：藿堑苞丛日期：垄叠关于学位论文使用授权的说明声明臼期：至堕．三簟权保管、并向有关部门送交学位论文的原件与复印件；②学校可以采用影印、缩④学校可以学术交流为目的，复制赠送和交换学位论文；⑤同意学校可以用不同婷艿难宦畚脑诮饷芎笞袷卮斯娑作者签名：本人郑重声明：此处所提交的硕士学位论文《控制系统性能评价及其在电厂械挠τ谩罚潜救嗽诨1钡缌Υ笱Чザ了妒垦黄诩洌诘际χ傅枷陆的研究工作和取得的研究成果。据本人所知，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得华北电力大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我⋯同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。本人完全了解华北电力大学有关保留、使用学位论文的规定，即：①学校有印或其它复制手段复制并保存学位论文；⑨学校可允许学位论文被查阅或借阅；方式在不同媒体上发表、传播学位论文的全部或部分内容。导师签名：
∥，，＼，＼，第一章绪论课题研究背景ァ汀％．刂葡低承阅芨攀控制系统的性能一般包括确定性、随机性和鲁棒性三个方面“。。确定性性能主要是指判定控制器动态性能品质的时域和频域指标，是对传统控制器性能品质的基本要求；随机性性能是一种描述控制器性能的统计指标，通常以“最小方差控制”琈;迹ü欢ㄊ侄危韵低橙粘Ｔ行数据进行分析并结合少量过程先验知识来评估控制器性能，并且不会干扰系统正常运行；鲁棒性性能则着重研究控制器在发生过程摄动和模型失配条件下的稳定性和控制品质。一个良好的控制器不仅要对确定性和随机性扰动具有良好的抑制能力，而且要具有对摄动和失配的强鲁棒性“。。．承阅芷拦兰际醯娜钡在对控制系统的性能进行分析评估时，为了研究的方便，人们通常采用典型的单位阶跃信号作为输入信号，来评估系统的控制品质，在此基础上，各项性能指标定义如下““：超调量：对于振荡型响应过程，响应曲线第一次越过静态值达到峰值时，越过部分的幅度与静态值之比称为超调量，记作盯，即∞其中。。硎鞠煊η叩木蔡担琘。。表示峰值，盯通常用百分数表示。过渡时间：指响应曲线摄后进入偏离静态值的误差为±也有取±的范围并且不再越出这个范围的时间，记作！振荡次数：指响应曲线在Ｖ霸诰蔡瞪舷抡竦吹拇问延迟时间：指响应曲线首次达到静态值的一半所需的时间，记作‘一。上升时间：指响应曲线首次从静态值的％过渡到％所需的时间，有时也取从状未锏骄蔡邓璧氖奔洌亲鱰峰值时间：指响应曲线第一次达到峰点的时间，记作！除了以上几种动态性能指标外，还有一种误差性能指标，例如华北电力大学硕士学位论文
分别称为平